Методы расчета лазерных систем переменного увеличения

• Автор: Севрюгин, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 186 с. : 16 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Глава
Основные положения к расчету лазерных систем
переменного увеличения
1.1. Область применения систем переменного увеличения
1.2. Особенности лазерных систем переменного увеличения.
Анализ литературных источников о методах расчета систем переменного увеличения. Классификация
лазерных систем переменного увеличения
1.3. Метод сопряженных плоскостей
1.3.1. Базовые формулы для одиночной линзы
1.3.2. Базовые формулы для двухкомпонентной системы
1.3.3. Базовые формулы для трехкомпонентной системы
1.4. Комбинирование матричного метода и метода двух лучей
для проверки правильности параксиального расчета
1.4.1. Проверка с использованием расчета лучей
по формулам матричной оптики
1.4.2. Проверка с использованием правила АВСБ
1.5. Полнота исходных данных
1.5.1. Пример определения параметров выходящего лазерного пучка при известных параметрах исходного
пучка
1.5.2. Пример определения параметров выходящего
лазерного пучка в случае неполноты исходных данных

Глава
Методы расчета оптических схем лазерных
трехкомпонентных систем переменного увеличения
2.1. Многочлены и некоторые операции над ними.
Используемые условные обозначения
2.2. Расчет оптических схем лазерных трехкомпонентных систем переменного увеличения
согласно методу сопряженных плоскостей
2.2.1. Расчет систем для решения первой задачи
2.2.2. Замечания по отбору решений
2.2.3. Полная компенсация отклонения линейного увеличения во всем диапазоне перемещения
компонентов (механическая компенсация)
2.2.4. Последовательность расчета для синтеза
искомой оптической системы
2.2.5. Расчет систем для решения второй задачи
2.2.6. Полная компенсация смещения выходной опорной плоскости во всем диапазоне перемещения
компонентов (механическая компенсация)
2.2.7. Последовательность расчета для синтеза
искомой оптической системы
2.3. Метод расчета оптических схем лазерных трехкомпонентных систем переменного увеличения
с учетом свойств лазерных пучков
2.4. Искажения лазерного пучка из-за конечности
апертуры оптического элемента
2.5. Расчет конструктивных параметров линз
2.6. Переход к системе конечной толщины

Глава
Примеры расчета лазерных систем переменного увеличения и оценка искажений
лазерного пучка оптической системой
3.1. Оценка качества лазерной системы
переменного увеличения
3.2. Формирование изображения оптической системой
при наличии аберраций
3.2.1. Формирование изображения оптической
системой для когерентного случая
3.3.2. Формирование изображения оптической
системой для некогерентного случая
3.3. Пространственно-частотный спектр во входной
опорной плоскости
3.4. Использование ортогонального базиса многочленов Цернике для аппроксимации
амплитудной и фазовой части функции зрачка
3.5. Расчет распределения интенсивности в выходной опорной плоскости. Шаг дискретизации и формирование выборки в плоскости зрачка и
выходной опорной плоскости
3.6. Критерии оценки качества лазерной системы переменного увеличения и величины искажений
лазерного пучка в выходной опорной плоскости
3.7. Расчет лазерного панкратического фокусирующего
объектива
3.7.1. Параксиальный расчет

или гвх =8-8р.
Линейное увеличение р линзы будет равно
где f - переднее фокусное расстояние линзы, Ъ - расстояние от переднего фокуса Б тонкой линзы до плоскости ОПвх.
Из рис. 1.2 видно, что —ъ = —Ъ — £ или Z = s-f. Тогда радиус пучка в плоскости ОПвых равен
гвых ~ гвх ' Р “ г0

гвых =гвх *Р = Г0-1 1 +

8 + Г*
где Р = —{ - заднее фокусное расстояние линзы (в дальнейшем иногда для простоты при обозначении заднего фокусного расстояния штрих будем опускать).
Поскольку ОПвх и ОПвых - две оптически сопряженные плоскости, то
для них выполняется формула отрезков — - - = —, отсюда получаем
в' э Г'

Г-8'
где - расстояние от совмещенных главных плоскостей тонкой линзы до
плоскости ОПвых. Заменив в на э', получаем:
f' Г-8' f'

8'—=— + г
Г-8'
Аналогично получаем
Г,(8'“8р)+8р ,8'
Г-8'