Теоретические основы проектирования оптических систем с неоднородным показателем преломления

Теоретические основы проектирования оптических систем с неоднородным показателем преломления
А.Л. Сушков, В.Г. Поспехов, Т.С. Ровенская
  • Год:
    2017
  • Тип издания:
    Учебное пособие
  • Объем:
    144 стр. / 9 п.л
  • Формат:
    60x90/16
  • ISBN:
    978-5-7038-4558-5
  • Читать Online

Ключевые слова: MathCAD, Гауссова оптика граданов, Гауссовы коэффициенты, аберрации, аберрации третьего порядка, аберрационный полином, граданы, градиентные среды, лучевое уравнение, неоднородные оптические элементы, оптические системы, показатели преломления, проектирование линз, хроматизм

Рассмотрены вопросы проектирования оптических систем с неоднородными оптическими элементами. Дан обзор методов расчета реальных и параксиальных лучей в неоднородных средах осевой симметрии, приведены технологические и оптические характеристики элементов с технологически достижимыми типами распределения показателя преломления. Представлены теория первичных хроматических и монохроматических аберраций, свойства граданов в области Гаусса и аберраций 3-го порядка. Сделан акцент на прикладные вопросы проектирования одиночных линз и блоков из двух линз с улучшенными аберрационными характеристиками, одиночных линз с варьируемой кривизной изображения Петцваля. Дано обоснование расчета объектива Триплет с радиально-неоднородной линзой. В приложении приведены схемы расчета коэффициентов аберраций 3-го порядка в среде MathCAD аналитическим и численным методами для различных типов неоднородностей показателя преломления.

Для студентов старших курсов, обучающихся по дисциплинам "Градиентная оптика" и "Проектирование оптических систем с неоднородными элементами". Может быть полезно специалистам оптической отрасли промышленности.

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Методы расчета реальных лучей в оптической системе, содержащей градиентные оптические элементы
1.1. Лучевое уравнение и обзор методов его решения
1.2. Способы описания поверхности оптических элементов и неоднородного показателя преломления
1.3. Расчет траектории реального луча
2. Технологические и оптические характеристики градиентных сред и элементов
2.1. Обзор технологий градиентных сред
2.2. Оптические свойства сред с осевым распределением показателя преломления
2.3. Обзор характеристик известных градиентных оптических элементов
3. Методы расчета градиентной оптической системы в параксиальной области. Гауссовы коэффициенты
3.1. Расчет параксиальных лучей в градиентных средах
3.2. Гауссовы коэффициенты градиентной оптической системы
3.3. Теория хроматизма градиентных оптических систем. Коэффициенты хроматических аберраций
4. Теория монохроматических аберраций третьего порядка градиентных оптических систем
4.1. Аберрационный полином и коэффициенты аберраций третьего порядка
4.2. Коэффициенты аберраций третьего порядка в параметрах Ланге для градиентных оптических систем
4.3. Обзор свойств асферической поверхности второго порядка и ее аберрационные аналогии с градиентными оптическими элементами, имеющими РРПП или ОРПП
5. Гауссова оптика граданов. Теория монохроматических аберраций граданов
5.1. Масштабные, апертурные и полевые характеристики градана
5.2. Хроматическая аберрация положения градана
5.3. Коэффициенты монохроматических аберраций третьего порядка граданов
5.4. Аберрации третьего порядка короткого градана-объектива
5.5. Аберрации третьего порядка градана-объектива увеличенной длины и градана-транслятора изображения
5.6. Коэффициенты РПП реальных граданов
6. Проектирование градиентной оптической системы в области аберраций третьего порядка
6.1. Проектирование синглета и дублета с ОРПП
6.2. Проектирование линз с заданной кривизной поля изображения
6.3. Проектирование объектива "Триплет" с градиентными линзами

Авторы работы: Сушков А.Л., Поспехов В.Г., Ровенская Т.С.