Теория и методика расчетов оптических приборов с плоскостной симметрией

• Автор: Смирнов, Александр Павлович
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 0 с. : 245 ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Методы анализа оптических систем, обладающих плоскостной

симметрией

1.1. Аберрации децентрировки на основе теории Зейделя

1.2. Аберрации разъюстировки оптических систем

в рамках теории эйконала

1.2.1. Разложение углового эйконала разъюстированной асферической поверхности

1.2.2. Компенсация аберраций третьего порядка звёздного интерферометра

1.3. Описание систем с плоскостной симметрией

1.3.1. Инварианты Гульстранда-Юнга

1.3.2. Теория солинейного сродства Русинова
1.3.3. Теория Сесяна волновых аберраций систем с двухсторонней симметрией
Выводы из главы
Глава 2. Точная формула углового эйконала коникоида
2.1. Уравнение коникоида
2.2. Точечная характеристика и угловой эйконал коникоида
2.2.1. Теоретические положения
2.2.2. Формула углового эйконала
2.2.3. Обобщение углового эйконала одной и двух
поверхностей на коллинеарные пространства
2.2.4. Свойства углового эйконала
2.3. Формулы углового эйконала коникоида
2.3.1. Угловой эйконал наклонного коникоида
2.3.2. Угловой эйконал наклонного параболоида

2.3.3. Угловой эйконал децентрированного коникоида
2.4. Точечная характеристика плоской поверхности
Выводы из главы
Глава 3. Параксиальная оптика наклонных и косых
лучей коникоида
3.1 Наклонные лучи
3.2. Параксиальные свойства систем с наклонными лучами
3.2.1. Апертурные лучи
3.2.2. Полевые лучи
3.2.3. Кривизна фокальных и главных поверхностей
3.3. Аберрации коникоида
3.4. Косые лучи
Выводы из главы
Глава 4. Абсолютная оптическая система с плоскостной симметрией
4.1. Общие свойства абсолютной оптической системы с плоскостной симметрией
4.1.1.Телескопическая АОС (Ьо=с0=0)
4.1.2. Общий случай АОС2
4.1.3. Частный случай АОС2 с плоскостями предмета и изображения, параллельными фокальными плоскостями
4.1.4. АОС2 с нормальными к оси аппликат фокальными плоскостями (Ьо=Ь3=0)
4.1.5. Обобщение АОС2 на наклонное положение плоскостей предмета и изображения
4.1.6. Композиция из двух АОС2 (нормальная конфигурация)
Выводы из главы

Глава 5 Реализация абсолютной оптической системы с плоскостной симметрией
5.1.Вывод соотношений, связывающих параметры нормальной АОС2 с производными углового эйконала
5.1.1. Построение АОС2 с использованием разложения углового эйконала одной поверхности по параметрам разъюстировки (нормальная конфигурация)
5.1.2. Оценка погрешности
5.2. Реализация АОС2 с помощью точной формулы углового эйконала
5.2.1. Построение АОС2 на основе одной оптической поверхности
5.2.2. АОС2 на основе двух оптических поверхностей
Выводы из главы
Глава 6. Аналитический метод аберрационного расчёта оптической поверхности
6.1. Точечный предмет на оптической оси
6.1.1. Симметричное изображение осевой точки предмета.
Продольная сферическая аберрация
6.1.2. Волновая, лучевая аберрации и аберрация
полурезкого изображения осевой точки предмета
6.2. Точечный предмет вне оптической оси
6.2.1. Изображение внеосевой точки предмета
6.2.2. Аберрации внеосевой точки изображения
Выводы из главы
Глава 7. Реализация аналитического метода
7.1. Объектив из двух склеенных линз
7.1.1. Выбор исходной конструкции
Выводы из главы
Заключение
Литература

дифференцируемости которого меридиональный фокус существует. Он указывает на одну из точек касания лучом каустики. Вторая точка касания находится в сагиттальном фокусе [4]. Существование же истинного меридионального предела в пересечении лучей узкого наклонного пучка, по сути, не доказано.
Инварианты Гульстранда-Юнга при нормальном падении главного луча переходят в инвариант Аббе параксиальной оптики. Следуя этой аналогии, рассматривая узкий пучок как параксиальный относительно главного наклонного луча, определяют кардинальные точки на главном луче. Такой подход развит Русиновым [29].
1.3.2. Теория солинейного сродства Русинова.
Рассмотрению систем с плоскостной симметрией Русинов в книге [29] посвящает главу 1 под названием “Солинейное сродство”. Известно, что для осесимметричных систем законы коллинеации, дробно-линейных преобразований, или солинейного сродства при условии выполнения инварианта Аббе дают инструмент для анализа оптических систем в рамках параксиального приближения. При больших углах поля зрения или при большой светосиле системы, когда законы параксиальной оптики не пригодны, Русинов по аналогии с коллинеацией пространств с осевой симметрией, полагает, что сходные законы должны существовать и для узких наклонных пучков лучей относительно главного луча. Не прибегая к самим формулам, описывающим дробно-линейные преобразования в случае систем с плоскостной симметрией, на основе интуитивных аксиоматических положений и по аналогии с осесимметричным вариантом Русинов строит вариант плоско-симметричной коллинеации. Получает соотношения для расчёта линейных и угловых увеличений, соотношение Ньютона, инвариант Лагранжа-Гельмгольца в терминах косых отрезков, косых промежутков, косых фокусных расстояний, косых оптических интервалов и т.п. Выделяет