АФОКАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ, СОСТАВЛЕННЫЕ ИЗ ЗЕРКАЛЬНЫХ ВНЕОСЕВЫХ ПАРАБОЛОИДОВ


DOI: http://dx.doi.org/10.21122/2227-1031-2017-16-5-407-414

Полный текст:


Аннотация

Зеркальные системы позволяют сократить габариты, уменьшить массу прибора при сохранении высокой входной апертуры и обладают рядом других преимуществ. Существенный их недостаток – центральное экранирование входного зрачка – приводит к снижению качества изображения. Проведено исследование афокальных систем, составленных из эксцентрично вырезанных зеркальных параболоидов (внеосевых зеркал), в которых апертурная диафрагма смещена в меридиональной плоскости на определенную величину, а центральная точка поля находится на оптической оси. Базовыми схемами (модулями) для данных композиций приняты канонические системы Мерсенна. Рассмотрены два типа таких систем: видимые увеличения Г > 0 и Г < 0. Составлены алгоритмы расчета центрированных афокальных систем с двумя и четырьмя отражениями, которые свободны от сферической аберрации, комы, астигматизма при расположении входного зрачка в совмещенных фокальных плоскостях всех параболических зеркал. В квартпараболической схеме из трех зеркал, являющейся сочетанием двух классических телескопических систем Мерсенна, исправлена дополнительно аберрация кривизны изображения. Представлены схемы и результаты расчета. Рассмотрены двухзеркальные схемы с неэкранированным входным зрачком, в которых вся система остается центрированной, а апертурная диафрагма децентрирована на расстояние Cm, соизмеримое с размером диафрагмы. Исследованы афокальные схемы с четырьмя отражениями из внеосевых зеркальных параболоидов и составлен алгоритм расчета, получены формулы связи для сочетания канонических афокальных систем из двух зеркал. Проведено компьютерное моделирование в программных средах Opal и Zemax, составлено основное (базовое) описание двумя альтернативными способами для класса децентрированных систем, получены аберрационные характеристики и схемные решения для телескопических систем без экранирования с двумя и четырьмя отражениями. В целях практического применения в качестве насадок к регистрирующим объективам интерес представляют двухзеркальные афокальные системы небольших кратностей.


Об авторах

Н. К. Артюхина
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Доктор технических наук, доцент 

Адрес для переписки: Артюхина Нина Константиновна – Белорусский национальный технический университет, ул. Я. Коласа, 22, 220013, г. Минск. Тел.: +375 17 292-62-86   ltt@bntu.by

 



Л. Пероса
Белорусский национальный технический университет; Университет Якамбу
Венесуэла
Баркисимето


Л. Самбрано
Белорусский национальный технический университет; Андский университет
Венесуэла
Мерида


Список литературы

1. La Roche, U. The K400 Super Theodolitе / U. La Roche // Optical Engineering. 1968. Vol. 7, No 1. P. 23.

2. Грамматин, А. П. Трехзеркальный объектив телескопа без экранирования / А. П. Грамматин, А. А. Сычева // Оптический журнал. 2010. Т. 77, № 1. С. 24–27.

3. Марешаль, А. Структура оптического изображения / А. Марешаль, М. Франсон. М.: Мир, 1964. 295 с.

4. Игнатовский, В. С. Элементарные основы теории оптических приборов / В. С. Игнатовский. СПб.: СПбГИТМО (ТУ), Ива, 2001. 202 с.

5. Cox, A. System of Optical Design / A. Cox. London: The Focal Press, 1967. 665 p.

6. Трубко, С. И. Методика расчета зеркальных телескопов без центрального экранирования / С. И. Трубко, Г. И. Лебедева, А. А. Гарбуль // Оптико-механическая промышленность. 1988. № 2. С. 21–23.

7. Губель, Н. Н. Аберрации децентрированных систем / Н. Н. Губель. Л.: Машиностроение, 1975. 272 с.

8. Цуканова, Г. И. Длиннофокусные светосильные трехзеркальные объективы / Г. И. Цуканова // Известия вузов СССР. Приборостроение. 1971. T. 14, № 2. С. 92–95.

9. Пейсахсон, И. В. Оптика спектральных приборов на рубеже столетий / И. В. Пейсахсон // Оптический журнал. 2002. Т. 69, № 1. C. 21–35.

10. Русинов, М. М. Несферические поверхности в оптике: расчет, изготовление и контроль / М. М. Русинов. изд. 4-е. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2011. 296 с.

11. Артюхина, Н. К. Квартпараболическая система из трех зеркал / Н. К. Артюхина, Л. Пероса, Л. Самбрано // Приборостроение-2015: cб. тр. 8-й междунар. науч.-техн. конф., г. Минск, 25–27 нояб. 2015 г. Минск: БНТУ, 2015. С. 165–167.

12. Артюхина, Н. К. Теория, методы проектирования и расчет зеркальных систем / Н. К. Артюхина. Минск: БНТУ, 2009. 309 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Артюхина Н.К., Пероса Л., Самбрано Л. АФОКАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ, СОСТАВЛЕННЫЕ ИЗ ЗЕРКАЛЬНЫХ ВНЕОСЕВЫХ ПАРАБОЛОИДОВ. НАУКА и ТЕХНИКА. 2017;16(5):407-414. DOI:10.21122/2227-1031-2017-16-5-407-414

For citation: Artiukhina N.K., Perosa L.A., Zambrano L. AFOCAL SYSTEMS FORMED BY MIRROR OFF-AXIS PARABOLOID. Science & Technique. 2017;16(5):407-414. (In Russ.) DOI:10.21122/2227-1031-2017-16-5-407-414

Просмотров: 42

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 2227-1031 (Print)
ISSN 2414-0392 (Online)