Record Details

PARAMETRICAL CALCULATION TECHNIQUE OF THE NEW MIRROR PLANANASTIGMAT COMPOSITION

Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Series of Physical-Technical Sciences

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title PARAMETRICAL CALCULATION TECHNIQUE OF THE NEW MIRROR PLANANASTIGMAT COMPOSITION
МЕТОДИКА ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО РАСЧЕТА НОВОЙ КОМПОЗИЦИИ ЗЕРКАЛЬНОГО ПЛАНАНАСТИГМАТА
 
Creator N. Artioukhina K.; Belarusian National Technical University, Minsk
Н. Артюхина К.; Белорусский национальный технический университет, Минск
 
Subject calculation optics; mirror systems; aberration correction; an optimization; optical design; anastigmat; refresh extension list; objective; afocal scheme; system summary graphic; image quality
оптотехника; зеркальные системы; коррекция аберраций; оптимизация; расчет оптических схем; анастигматический объектив; афокальная схема; сводка основных параметров системы; качество изображения
 
Description A four-mirror planaanastigmat calculation method is presented. Design feature of new mirror composition is existence of the afoсal scheme from the first two mirrors. The first and fourth mirrors can be combined into one unit (double mirror) which frame is an objective aperture. Different variants of designs are found; parametric characteristics of various modules are given. Seidel coefficients are described and the formulas of third order aberration polynomials are obtained. The correction factors of spherical aberration, coma, astigmatism are determined. Aberration correction is carried out at the expense of an asferization of smooth surfaces. The plane – field anastigmats are discussed; сlassification analysis by type of circuit decisions is executed for the purpose of obtaining a flat image field. A model of aberrational parametric algorithm of a new mirror plane – field anastigmat composition with a double mirror is developed. The system summary graphic and design factors have been presented. The problem on protection of the image plane from the foreign light has been considered. A light-gathering system (relative aperture D/f´ 1 : 1) consisting of four mirrors with a large field of view (near 2 w = 15o ) has been developed. The system proposed provides a stable correction of aberrations in the field of view: in the setup plane, the circle of confusion is equal to 0.1 mm at the center and does not exceed 0.05 mm, with a small back-ground exceeding this limit at the edge. The image curvature is corrected and the astigmatism does not exceed 0.05 mm. The absence of chromatic aberrations, high resolving power, and acceptable conditions for disposition of receiving apparatus in the new mirror plananastigmat composition proposed allow it to be widely used. The objective proposed can be used in thermal imaging as well as optical devices operating in the infrared region of the spectrum. 
Представлена методика расчета четырехзеркальных плананастигматов. Конструктивной особенностью новой зеркальной композиции является наличие афокальной схемы из первых двух зеркал и моноблока из 1-го и 4-го зеркала, оправа которого является апертурной диафрагмой. Исследованы различные варианты конструктивного решения, даны параметрические характеристики модулей, описаны аберрации в области Зейделя и получены формулы аберрационных полиномов третьего порядка. Установлены параметры коррекции сферической аберрации, комы и астигматизма. Исправление аберраций достигается асферизацией профиля зеркальных поверхностей. Обсужден вопрос план-коррекции анастигматов, проведен классификационный анализ схем с целью получения плоского поля изображения. Разработана модель аберрационного параметрического алгоритма для расчета новой зеркальной композиции плананастигмата с двойным зеркалом. Дана сводка основных конструктивных параметров системы. Исследован вопрос защиты плоскости изображения от попадания постороннего света. Разработан светосильный четырехзеркальный объектив (относительное отверстие D/f´ 1 : 1) с увеличенным углом поля зрения (до 2 w =15o ). Система обладает стабильной коррекцией аберраций по полю: в плоскости установки кружок рассеяния равен 0,01 мм в центре и не превышает 0,05 мм с небольшим фоном выше этого предела на краю. Кривизна изображения исправлена, величина астигматизма не превышает 0,05 мм. Отсутствие хроматических аберраций, наличие высокой разрешающей способности и приемлемые условия для размещения приемной аппаратуры в новой композиции зеркального плананастигмата открывают широкие возможности по ее применению. Объектив может использоваться в тепловидении, оптических приборах, работающих в инфракрасной области спектра. 
 
Publisher The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"
 
Contributor —
—
 
Date 2017-04-30
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://vestift.belnauka.by/jour/article/view/297
 
Source Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Series of Physical-Technical Sciences; № 1 (2017); 115-121
Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук; № 1 (2017); 115-121
0002-3566
 
Language rus
 
Relation http://vestift.belnauka.by/jour/article/view/297/293
Современные оптико-электронные комплексы как результат внедрения достижений в области оптики / М. М. Мирошников [и др.] // Оптика XXI век : материалы 6-го Междунар. оптического конгресса, Санкт-Петербург, 18–21 окт. 2010 : в 3 ч. / редкол.: В. М. Арпишкин [и др.]. – СПб., 2010. – Ч. 1. – С. 2–6.
Лебедева, Г. И. Перспективные аэрокосмические зеркальные объективы / Г. И. Лебедева, А. А. Гарбуль // Оптич. журн. – 1994. – № 8. – С. 57–62.
Smith, W. J. Modern Optical Engineering, the Design of Optical Systems / W. J. Smith. – New York: McGraw-Hill, 2000. – 617 p.
Оптико-электронные системы для дистанционного зондирования Земли [Электронный ресурс] / А. М. Аронов [и др.]. – Режим доступа: http://www.lomo-tech.ru/photos/lomo_kosm_otkr.pdf. – Дата доступа: 01.08.2015.
Артюхина, Н. К. Теория, методы проектирования и расчет оптики зеркальных систем / Н. К. Артюхина ; Белорус. нац. техн. ун-т. – Минск, 2009. – 309 с.
Васильев, В. Н. Основы проектирования экспертных систем компоновки объективов / В. Н. Васильев, И. Л. Лившиц, Д. И. Муромцев. – СПб.: Наука, 2012. – 208 с.
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).