1.Brennwäit vun opteschen Systemer
Brennwäit ass e ganz wichtege Indikator vum opteschen System, fir d'Konzept vun der Brennwäit hu mir méi oder manner Verständnis, mir iwwerpréiwen hei.
D'Brennwäit vun engem opteschen System, definéiert wéi d'Distanz vum opteschen Zentrum vum optesche System zum Fokus vum Strahl beim Parallel Liichtinfall, ass e Mooss fir d'Konzentratioun oder Divergenz vum Liicht an engem optesche System. Mir benotzen déi folgend Diagramm fir dëst Konzept ze illustréieren.
An der uewe genannter Figur konvergéiert de Parallelstrahl-Tëschefall vum lénksen Enn, nodeems se duerch den opteschen System passéiert sinn, an de Bildfokus F', déi ëmgedréint Verlängerungslinn vum konvergéierende Strahl schneidt sech mat der entspriechender Verlängerungslinn vum Incident parallele Strahl bei engem Punkt, an d'Uewerfläch, déi dëse Punkt passéiert an senkrecht op d'optesch Achs ass, gëtt den hënneschten Haaptplang genannt, de Réck Haaptplang schneit sech mat der optescher Achs um Punkt P2, deen den Haaptpunkt (oder den opteschen Mëttelpunkt) genannt gëtt, d'Distanz tëscht dem Haaptpunkt an dem Bildfokus, et ass wat mir normalerweis d'Brennwäit nennen, de ganzen Numm ass déi effektiv Brennwäit vum Bild.
Et kann och aus der Figur gesi ginn, datt d'Distanz vun der leschter Uewerfläch vum optesche System zum Brennpunkt F' vum Bild d'Réckbrennwäit (BFL) genannt gëtt. Entspriechend, wann de parallele Strahl vun der rietser Säit fällt, ginn et och Konzepter vun der effektiver Brennwäit a Front Brennwäit (FFL).
2. Brennwäit Testmethoden
An der Praxis ginn et vill Methoden déi benotzt kënne fir d'Brennwäit vun opteschen Systemer ze testen. Baséierend op verschiddene Prinzipien kënnen d'Brennwäit Testmethoden an dräi Kategorien opgedeelt ginn. Déi éischt Kategorie baséiert op der Positioun vum Bildfläch, déi zweet Kategorie benotzt d'Relatioun tëscht Vergréisserung a Brennwäit fir de Brennwäit ze kréien, an déi drëtt Kategorie benotzt d'Wellefront Krümmung vum konvergéierende Liichtstrahl fir de Brennwäit ze kréien .
An dëser Sektioun wäerte mir déi allgemeng benotzt Methoden fir d'Brennwäit vun opteschen Systemer testen:：
2.1Collimator Method
De Prinzip fir e Kollimator ze benotzen fir d'Brennwäit vun engem opteschen System ze testen ass wéi am Diagramm hei ënnen gewisen:
An der Figur gëtt d'Testmuster am Fokus vum Kollimator gesat. D'Héicht y vum Testmuster an d'Brennwäit fc' vum Kollimator sinn bekannt. Nodeems de parallele Strahl, dee vum Kollimator emittéiert ass, vum getesten opteschen System konvergéiert ass an op der Bildfläch ofgezeechent ass, kann d'Brennwäit vum optesche System baséiert op der Héicht y' vum Testmuster op der Bildfläch berechent ginn. D'Brennwäit vum getestene optesche System kann déi folgend Formel benotzen:
2.2 GaussMethod
Déi schematesch Figur vun der Gaussescher Method fir d'Brennwäit vun engem opteschen System ze testen ass wéi hei ënnen gewisen:
An der Figur sinn déi viischt an hënnescht Haaptplane vum optesche System ënner Test als P a P' respektiv duergestallt, an d'Distanz tëscht den zwee Haaptfliger ass dP. An dëser Method ass de Wäert vun dPgëtt als bekannt ugesinn, oder säi Wäert ass kleng a kann ignoréiert ginn. En Objet an en Empfangsbildschierm ginn um lénksen a rietsen Enn plazéiert, an d'Distanz tëscht hinnen gëtt als L opgeholl, wou L muss méi grouss sinn wéi 4 Mol d'Brennwäit vum System ënner Test. De System ënner Test kann an zwou Positiounen plazéiert ginn, respektiv als Positioun 1 a Positioun 2 bezeechent. Den Objet op der lénker Säit kann kloer um Empfangsbildschierm ofgezeechent ginn. D'Distanz tëscht dësen zwou Plazen (als D bezeechent) kann gemooss ginn. No der konjugéierter Bezéiung kënne mir kréien:
Op dësen zwou Positioune ginn d'Objetdistanz als s1 respektiv s2 opgeholl, dann s2 - s1 = D. Duerch Formel-Ofdreiwung kënne mir d'Brennwäit vum optesche System kréien wéi hei ënnendrënner:
2.3Lensometer
De Lensometer ass ganz gëeegent fir laang Brennwäit optesch Systemer ze testen. Seng schematesch Figur ass wéi follegt:
Als éischt gëtt d'Objektiv, déi getest gëtt, net an den opteschen Wee gesat. Dat observéiert Zil op der lénker Säit geet duerch d'kolliméierend Lens a gëtt parallel Liicht. D'parallel Liicht gëtt duerch eng konvergéierend Lens mat enger Brennwäit vu f konvergéiert2a bildt e kloert Bild op der Referenzbildfläch. Nodeems den opteschen Wee kalibréiert ass, gëtt d'Objektiv, déi getest gëtt, an den opteschen Wee gesat, an d'Distanz tëscht der Lens ënner Test an der konvergéierender Lens ass f2. Als Resultat, duerch d'Aktioun vun der Lens ënner Test, gëtt de Liichtstrahl nei fokusséiert, wat eng Verréckelung an der Positioun vum Bildplang verursaacht, wat zu engem klore Bild op der Positioun vum neie Bildplang am Diagramm resultéiert. D'Distanz tëscht dem neie Bildfläch an der konvergéierender Lens gëtt als x bezeechent. Baséierend op der Objekt-Bild Relatioun, kann d'Brennwäit vun der Lens ënner Test ofgeleet ginn wéi:
An der Praxis gouf de Lensometer wäit an der Top Brennwäit Miessung vu Brëlllënsen benotzt, an huet d'Virdeeler vun enger einfacher Operatioun an zuverlässeg Präzisioun.
2.4 AbbeRefractometer
Den Abbe Refraktometer ass eng aner Method fir d'Brennwäit vun opteschen Systemer ze testen. Seng schematesch Figur ass wéi follegt:
Place zwee Linealer mat verschidden Héichten op der Objet Uewerfläch Säit vun der Lens ënner Test, nämlech scaleplate 1 an scaleplate 2. Déi entspriechend scaleplates Héicht sinn y1 an y2. D'Distanz tëscht den zwou Skalaplaten ass e, an de Wénkel tëscht der ieweschter Linn vum Lineal an der optescher Achs ass u. D'Skalaplaatz gëtt vun der getester Lens mat enger Brennwäit vu f. E Mikroskop ass um Enn vum Bildoberfläche installéiert. Andeems Dir d'Positioun vum Mikroskop beweegt, ginn déi iewescht Biller vun deenen zwee Skalaplaten fonnt. Zu dëser Zäit gëtt d'Distanz tëscht dem Mikroskop an der optescher Achs als y bezeechent. No der Objekt-Bild Relatioun kënne mir d'Brennwäit kréien als:
2.5 Moire DeflectometryMethod
D'Moiré-Deflectometriemethod wäert zwee Sätz vu Ronchi-Urteeler a parallele Liichtstrahlen benotzen. Ronchi Ruling ass e Gitterähnlecht Muster vu Metallchromfilm deen op engem Glassubstrat deposéiert gëtt, allgemeng benotzt fir d'Performance vun opteschen Systemer ze testen. D'Method benotzt d'Verännerung vun de Moiré-Fringe geformt vun den zwee Gitter fir d'Brennwäit vum optesche System ze testen. De schemateschen Diagramm vum Prinzip ass wéi follegt:
An der Figur uewendriwwer gëtt den observéierten Objet, nodeems hien duerch de Kollimator passéiert, e parallele Strahl. Am opteschen Wee, ouni déi getest Lens fir d'éischt derbäi ze ginn, passéiert de parallele Strahl duerch zwee Gitter mat engem Verschiebungswénkel vun θ an engem Gitterabstand vun d, a bilden e Set vu Moiré-Frangen op der Bildfläch. Duerno gëtt déi getest Lens an den opteschen Wee gesat. Dat ursprénglecht kolliméiert Liicht, no Brechung vun der Lens, wäert eng gewësse Brennwäit produzéieren. De Krümmungsradius vum Liichtstrahl kann aus der folgender Formel kritt ginn:
Normalerweis gëtt d'Objektiv, déi getest gëtt, ganz no beim éischte Gitter plazéiert, sou datt de R-Wäert an der uewe genannter Formel der Brennwäit vun der Lens entsprécht. De Virdeel vun dëser Method ass datt et d'Brennwäit vu positiven an negativen Brennwäitsystemer testen kann.
2.6 OpteschFiberAutokollimatiounMethod
De Prinzip fir d'optesch Faser Autokollimatiounsmethod ze benotzen fir d'Brennwäit vun der Lens ze testen ass an der Figur hei ënnen gewisen. Et benotzt Glasfaser fir en divergente Strahl ze emittéieren, deen duerch d'Lens geet, déi getest gëtt an dann op e Fligerspigel. Déi dräi optesch Weeër an der Figur representéieren d'Konditioune vun der optescher Faser am Fokus, am Fokus, respektiv ausserhalb vum Fokus. Andeems Dir d'Positioun vun der Lens ënner Test hin an hier beweegt, kënnt Dir d'Positioun vum Faserkopf am Fokus fannen. Zu dëser Zäit ass de Strahl selbstkolliméiert, an no der Reflexioun vum Fligerspigel gëtt de gréissten Deel vun der Energie an d'Positioun vum Faserkopf zréck. D'Method ass am Prinzip einfach an einfach ze implementéieren.
3.Conclusioun
Brennwäit ass e wichtege Parameter vun engem optesche System. An dësem Artikel detailléiert mir d'Konzept vun der optescher System Brennwäit a seng Testmethoden. Kombinéiert mam schemateschen Diagramm erkläre mir d'Definitioun vu Brennwäit, dorënner d'Konzepter vun der Bildsäit Brennwäit, Objekt-Säit Brennwäit, a Front-ze-Réck Brennwäit. An der Praxis ginn et vill Methoden fir d'Brennwäit vun engem opteschen System ze testen. Dësen Artikel stellt d'Testprinzipien vun der Kollimatormethod vir, Gaussesch Method, Brennwäitmessmethod, Abbe Brennwäitmessmethod, Moiré Oflenkungsmethod, an optesch Faser Autokollimatiounsmethod. Ech gleewen datt wann Dir dësen Artikel liest, Dir e bessere Verständnis vun de Brennwäitparameter an opteschen Systemer hutt.
Post Zäit: Aug-09-2024
