Расчет оптических систем

В качестве конструктивной схемы для объектива были выбраны соосно расположенные плоско-выпуклая и плоско-вогнутая линзы. Параметрами, необходимыми для полного определения данной системы являются параметры, обозначенные на Рисунке 17:

Рисунок 17

Сферическая аберрация системы объектива не должна превышать 1 мрад (10-3 рад). Полагая, что угловая расходимость излучателя не превышает 10-2 рад, выбираем увеличение системы Галилея равным 15х.

Это означает, что:

,

где f1 и f2 - фокусные расстояния плоско-выпуклой и плоско-вогнутой линз соответственно.

Сферическая аберрация системы будет определяться положительной (плоско-выпуклой) линзой. Угловой размер сферической аберрации плоско-выпуклой линзы равен:

,

где отношение называется относительным отверстием положительной линзы; n - показатель преломления материала линзы.

В качестве материала для линз выбираем стекло марки ВК7. Показатель преломления стекла ВК7 для λ=0.532 мкм равен n=1,519.

Задаемся рад, где к - коэффициент <1

Примем к=0,99

Тогда рад

Полагая, что диаметр апертуры излучателя численно равен 6мм, делаем вывод о входном диаметре D1 отрицательной линзы и D2 положительной линзы:

Из условий для входных диаметров линз объектива выбираем:1=5мм D2=75мм

Тогда для углового размера сферической аберрации получаем:

рад

Отсюда находится фокусное расстояние плоско-выпуклой линзы:

мм принимаем мм, следовательно, мм.

Радиусы кривизны сферических поверхностей соответствующих линз вычисляются по формулам:

(для выбранного увеличения системы в 10х)

Подставляя значения фокусных расстояний и показателя преломления выбранного стекла, получаем:

мм

мм

Толщины d1 и d2 вдоль оптической оси выбираются из соотношения . Примем , и тогда:

Толщина d3 находится по формуле:

;

мм

Таким образом, объектив излучателя является полностью определенным.

n1

1.519

n2

1.519

D1, мм

5

D2, мм

75

R1, мм

16.816

R2, мм

252.234

d1, мм

1

d2, мм

15

d3, мм

443.067

Газолазерная головка

Головка газолазерной резки предназначена для фокусировки лазерного излучения, выходящего из магистрального технологического световода на поверхность изделия.

Лазерная головка содержит корпус, на котором закреплена пневмотрасса для подачи технологического газа через сопло в область реза.

Перейти на страницу: 1 2

Другие стьтьи в тему

Проектирование цифровой первичной сети связи
Научно-технический прогресс во многом определяется скоростью передачи информации и объемом переданной информации. Возможность резкого увеличения объемов передаваемой информации наиболее полно реализуется в результате применения волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), которые по срав ...

Расчет функций преобразования, чувствительности к измеряемым физическим величинам и схем включения в измерительную цепь различных типов первичных преобразователей
измерительный преобразователь числовой сигнал Датчик - это часть измерительной системы имеющий самостоятельное конструктивное оформление, но вместе с тем обеспечивающий достижение полезного эффекта только при наличии всех других средств, входящих в систему Он осуществляет функцию преоб ...

Разделы

Радиоэлектроника и телекоммуникации © 2018 : www.techelements.ru