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.

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.

Другие стьтьи в тему

Разработка шлирен–проектора для контроля объективов
Оптический контроль основан на анализе взаимодействия оптического излучения с объектами контроля. В качестве объектов контроля могут служить материалы и изделия, технологические процессы и параметры окружающей среды. Для получения измерительной информации об объекте контроля использ ...

Расчет и конструирование схемы параллельного регистра на триггере CLD - типа
Одним из основных достижений микроэлектроники является создание на основе фундаментальных и прикладных наук новой элементной базы - интегральных микросхем. Развитие вопросов проектирования и совершенствование технологии позволило в короткий срок создать высокоинтегрированные функциона ...