Введение к работе
з
Актуальность работы
Развитие средств наблюдения космического базирования определяет потребность в компактных (малогабаритных) оптических системах объективов, обладающих малой массой, формирующих изображение, позволяющее достигать максимальной разрешающей способности При этом оптические свойства приемников определяют потребность в светосильных оптических системах, формирующих изображение высокого качества по всему угловому полю. Подобные задачи принципиально можно решить с помощью зеркальных систем Однако, экранирование световых пучков лучей, присущее зеркальным системам, определяет ограничение применяемых в системах элементов, что существенно ограничивает число коррекционных параметров Кроме того, весьма заметно, особенно на средних пространственных частотах, на контраст изображения влияет центральное экранирование световых пучков лучей. Поэтому разработка методов приемлемой компоновки и расчета таких оптических систем, удовлетворяющих изложенным требованиям, является актуальной задачей исследования
Дель работы
Разработка методов параметрического синтеза трехзеркальных оптических систем
Задачи исследования
Выполнить анализ аберрационных свойств отражающих поверхностей
Рассмотреть условия параметрического синтеза двухзеркальных оптических систем
Разработать метод параметрического- синтеза двухзеркальных оптических систем
Разработать метод параметрического синтеза трехзеркальных оптических систем на основе базовой двухзеркальной оптической системы.
Разработать параметрическую (математическую) модель трехзеркальной оптической системы и метод параметрического синтеза трехзеркальных оптических систем на ее основе
Методы исследования
1 Аналитические методы, основанные на применении соотношений параксиальной оптики и теории аберраций третьего порядка
2. Численные методы параметрического синтеза исследуемых оптических систем.
Компьютерное моделирование зеркальных оптических систем, основанное на применении современных программ расчета оптики
Методы оптимизации конструктивных параметров трехзеркальных оптических систем по критериям качества образованного ими изображения
Научная новизна диссертации
Показано, что введение понятия тонкого зеркального компонента позволяет получить удобные в применении соотношения, определяющие габаритные параметры и первичные аберрации оптической системы из двух отражающих поверхностей.
Разработан метод параметрического синтеза трехзеркальных оптических систем на основе базовой двухзеркальной системы при использовании понятия тонкого компонента
Полученная параметрическая модель трехкомпонентной системы отражающих поверхностей позволяет не только рассчитать оптическую систему с заданными параметрами, но и исследовать взаимосвязь ее параметров с характером коррекции аберраций.
5 4 Введение коэффициентов взаимосвязи в систему тонких компонентов позволило получить уравнение (параметрическую модель), определяющее все многообразие оптических систем из трех тонких зеркальных компонентов
Основные результаты, выносимые на защиту
Параметрическая модель двухзеркальной оптической системы, полученная на основе введения понятия тонкого зеркального компонента
Метод параметрического синтеза трехзеркальных оптических систем при промежуточном изображении после второй отражающей поверхности, основанный на применении параметрической модели двухзеркальной оптической системы
Параметрическая (математическая) модель трехзеркальнои оптической системы
Метод параметрического синтеза трехзеркальных оптических систем, включая системы без центрального экранирования, основанный на применении параметрической модели трехзеркальнои оптической системы
Практическая ценность работы
Параметрическая модель двухзеркальных систем позволяет оценить габариты и аберрационные характеристики разрабатываемых систем
Разработанный метод параметрического синтеза трехзеркальнои системы на основе двухзеркальной позволяет обоснованно выбрать параметры составляющих систему коэффициентов
Разработка параметрических методов трехзеркальнои системы позволяет не только выполнять её параметрический синтез, но и исследовать взаимосвязь параметров системы с характером коррекции аберраций и с требуемой формой отражающих поверхностей
4 Разработанная методика проектирования трехзеркальных систем может быть включена в учебную программу по расчету оптических систем
Апробация работы
Основные результаты работы представлялись на четвертой международной конференции молодых ученых и специалистов "Оптика-2005" (Санкт-Петербург), VII международной конференции "Прикладная оптика 2006" (Санкт-Петербург), на II, III, IV межвузовских конференциях молодых ученых (Санкт-Петербург 2005, 2006, 2007), XXXVI научной и учебно-методической конференции профессорско-преподавательского и научного состава
По теме диссертации опубликовано 4 работы
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 68 наименований и 2-ух приложений, содержит 106 страниц основного текста, 27 рисунков и 20 таблиц
