Розробка теоретичних засад проектування елементів дифракційної оптики та систем на їх основі
Ескіз недоступний
Дата
2011
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"
Анотація
Звіт по НДР: 184 с., 62 рис., 3 табл., 50 джерел.
Об’єкт дослідження: методи проектування оптичних елементів і систем на основі скалярної теорії дифракції.
Мета роботи полягає в поглибленні методології застосування скалярної теорії дифракції за рахунок створення нових методик проектування оптичних систем на базі дифракційної оптики.
На основі досліджень отримані такі результати:
1. Отримано наближене рівняння дифракції Френеля, яке використовується при проектуванні оптичних систем на основі теорії дифракції.
2. Проведено дифракційний аналіз оптичних систем, в результаті якого отримано вирази, що дозволяють визначати фазову функцію лінзи, розподіл амплітуди поля в довільній площині оптичної системи. Отримані вирази дозволяють знайти розподіл інтенсивності світла в зображенні, яке формує дифракційна лінза.
3. Розроблено метод частотного аналізу дифракційно обмежених оптичних систем, який дозволяє отримати співвідношення для визначення когерентної передавальної функції і оптичної передавальної функції та встановити зв'язок між ними. Дослідження цих функцій показало, що максимальне просторове розділення некогерентної оптичної системи в два рази перевищує розділення когерентної системи. Цей факт необхідно враховувати при використанні лазерних джерел випромінювання.
4. На основі теорії дифракції Френеля розроблені методики проектування дифракційних лінз. Встановлено, що проектування таких лінз можна здійснити як на основі геометричної оптики, так і на основі теорії дифракції Френеля. Розроблено методики габаритного і енергетичного розрахунків дифракційних лінз. Розроблені методи дозволяють проектувати дифракційно-рефракційні мультифокальні інтраокулярні лінзи, які використовуються в якості сучасного штучного кришталика ока в офтальмології.
5. Застосування рівняння дифракції Френеля при аналізі оптичних систем дозволило створити узагальнені засоби проектування когерентних спектроаналізаторів. На основі цих засобів розроблено практичні методики габаритного і енергетичного розрахунків, а також оцінка похибки когерентних спектроаналізаторів, які застосовуються в інформаційно-вимірювальних системах.
Отримані результати можуть бути використані у науково-дослідних, проектних та конструкторських організаціях, які розробляють оптичні та оптико-електронні прилади з дифракційними оптичними елементами.
Актуальність роботи обумовлена підвищенням вимог до якості оптичних елементів в більшості сучасних систем на їх основі в умовах обмеженості існуючих традиційних технологій і одночасною унікальною здатністю високоточних фазових і амплітудно-фазових дифракційних елементів моделювати практично будь-яку комплексну функцію пропускання або відбиття.
Опис
Ключові слова
дифракція, дифракційний оптичний елемент, інтраокулярна лінза, когерентний оптичний спектроаналізатор, фур'є об'єктив
Бібліографічний опис
Розробка теоретичних засад проектування елементів дифракційної оптики та систем на їх основі : звіт про НДР (заключ.) НТУУ "КПІ" ; кер. роб. В. Колобродов. - К., 2011. - 185 л. + CD-ROM. - Д/б №2223-ф