Введение к работе
Актуальность проблемы. Крупногабаритные оптические системы используются б наблюдательной аот^оноуяи, з ьс?ином' де-ле, -лагерных системах локации. Наблюдаемый з этой сзлайтя-прогресс связан в большой стея&ки о развитием электроники,: .. масогабаритных управляющих ЭВМ И систем автоматического управления, прецизионных станков, ансокоточных прньодог и ко-' пслнитвльных механизмов. Но в мэкашей степеня он ctaeairo-достижениями вычислительной оптики,-
Рекению проСлем разработки к ивготоалекий крупногабаритных оптических систем посвящены сотнипубликации,' Rr^pjttiep, в оСзсрв Рябовой Н.В. И'Эачареякоза В.Ф. "АКтизнэя *д вдзлт-й* вная оптике, в .Чруляогб5йр;ітнл'х телескопах" (Оптический .журнал, 19Я2, N 5) дань: ссылка на ?ЛА работ, ism же улсмикзотся три десятка проектов телескопов наземного И. космического оа-' вирогачия дмач-'етром от 3-х до 25 м, предполагаемы.'-: к гопяо*. яекк» з ближ&%аке 1-й десятилетий.- Той ме теме балл поозяае-ны несколько международных конференций, организованных Европейской >Зхйой обсерваторией,в 70-е годы,- Отметим, что рассмотренные на конференциях проекты Большого космического.те-, дескопа (LS7, HACAJ, мяегоэеркадьного -телескопа О&іт, Ариэо-нский университет) и некоторые другие уже реалйзоа&чы.
Дблі...ек!іі:й прогресс з этой соласти.требует.ресеиия.ряда еадвч прикладной оптики, рассматриваемы* в диссертации.
Цель работы заключается й разработке теоретических положений и методик расчетов, связанных с 'проектированием преци-елониых крупногабаритных оптических систем, предназначенных, в основном, для обнаружения слабых астрономических объектов.
Научная новизна. Предложен новый способ расчета лрояй-цащей силы телескопа по иззестким спткчс-ск;:м передаточным функциям атмосферы, об'єктива и фотоприемника; - контрастной чувствительность фотоприемника и анатизатора изображения. На его основе разработана методика оптимизации параметров ' оптической системы с целью достижения высокой эффективности при обнаружении источников с яркостью ниже уровня фона. Показано, что наземный телескоп с составным главным зеркалом
может работать Сез предельно точного совмещением изображений
Едоль продольной оси, к'что его эффективности заметно не во-ар&.'тазт прк увеличении размеров элементов белее 2-3 метров. Впер;зы& рассмотрены погрешности волнового фронта, вое-н>;кз.о--:г при аппроксимации поверхности второго порядка системой тсричэсккх поверхностей; доказана ьсз»/.с>ж>ст закэны Е!-;еое;лых элементов асферического зеркала элемента.*: с ТОРК-ЧЄСКОЙ ПОВ$рХНСС?Я0.
Подучены уточкекше ьате.\шяческиэ ыра>:ёт;а для комы и зстхг.чагпсма лриа:.:^, установленной з схрдклилс.- световых пучках, и предложена кетедика расчета призмекного компенсатора гнетеовых аберраций кгіклонккх световых пучков.
Теоретически if с ito;.;o-?jM эксперимента доказана' справедливость 5л:5кы голо-графического оптического элемента прк аберрационных расчетам г;го математической моделью - лннеой о родъшим значением пог-азателя преломления; впервые рас-смстрзкы возникзісцно прк этом логрелкоог;; моделирования.
Получены математические выражения для расчета аЗерраций нескольких схем сОъективоз,- пригодна для исполіоаання з крупногабаритных оптических системах, в том числе схем с гслографкческ;:м;і оптическим;: элементами. Проведаны их исследования, которые доказали, что: трехзеркальксй схеме Мей-кела возможно исправление астигматизма; дсс&ьлгние к схеме .Максутога двух дополнительных геркад, - плоского л вогнутого, дает дза решения с существенно улучшенными качеством игсбрач-екия и технологическими характеристиками.
В процессе работы получена1 следующие практические результаты:
изготовлен и исследован действующи макет крупногабаритной оптической системы с гслографкческкм синтезом апертуры. В макете использована одна из нових схем трехзеркального объектива, предложенных s диссертации, а. также реализован метод синтеза асферического зеркала из элементов с торичес-ксй формой поверхности. С помощью макета был проведен ряд экспериментов s рамках' научно-исследовательских работ ГОЙ;
разработана программа Луч для расчета оптических сио- . тем с произвольным расположением элементов 2 пространстве
и полуавтоматической коррекцией аберраций для настольного вычислительного комплекса на ослов? уккра-?3м Электроника ДБ-ЙЭ. Программа использовалась в ГОИ, фллналє ГСЙ, ЛйТМО ' для ръх-Улуя практических задач. 3 мсл-эдстз;:;; ее алгоритм лег в основу программ Lottn к Spektr д.1:? белее сссреь'гН-кых типов SEM. Новыг программы применяются в ИТЫС дле обучения студектоэ и гкполнеяня каучно-^сслодслательск»: раеот; выпущена технологическая инструкция Ш з до рзеглгфро-вке кктзрферограмм на оснозе разработанной'лрогражь: Сигка для микро-їй/ Электроника Д2-26, входящей з состав прибора ДйП-1. О псуоеїю программы были обработаны слачны^ интер^е-рогрзмлш, полученные на маке ".з системы о гсяографичоехкм синтезом апертуры. Программа 'сказалась улоскей длл технологического и аттестационного контроля оптических деталей в про-кэзодстгеккых условиях и внедрена на нескольких предприятиях отрасли.
Предлсленкя лс использованию материалов диссертация: методика оптимизации параметре!) телескопа полезна при разра-Сотке крупногабаритных едзпїі:вкж« оптических систгм л для повышения ейєктявности сущестьущж телескопов;
'.'оптические'схемы косых зеркальных о5ї>єкткеов можно применить е проектах новых схетел с рагмерами входного зрачка полей метра при позыЕеиккх требованиях к качеству изобретения;
. методики синтеза асферического беркала из элементов с горическей формой поверхности и компенсации аберраций гне-' осевых элементов составного зеркала телескопа полезны при раграостке новых телескопов, лазерных. локзциоякг-я систем и оптических систем с нээаэкраЕирозакным входным зрачком типа солнечных телесколов и однозеркальных коллйматоррЕ;
..' методика математического моделирования голаграфического оптического элемента кожзг быть использована при разработке новых оптических систем л для обучения студентов соотгетст-зуюцих специальностей.
'Апробация основных положений работы проводилась на їсесовзной конференции "Современная прикладная оптика и оптические приборы" (Ленинград, 1975 г.), на III Всесоюзной
.-3-Конфере.'ШИ " до голографии (Ульяновск, 1SV8 г.), на семинарах Главкой астрономической обсерватория РАН в Пулкове и ГОК ;ад. С. К. Вавилова.
Пубдияация,. По материалам диссертации опубликовано 11 цечагньж работ, в том числе получало 3 авторских свидетельства на изобретения; 10 работ опубликованы 6es соавторов.
Структура диссертации. Работа состоит из р-едення, четырех глав, заключения к приложений! содержит Г/9 страниц, Б тем числе 32 рисунка и 36 таблиц, 101 библиографическую ссылку.
