Научно-технический
«ОПТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ»
издается с 1931 года
 
   
Русский вариант сайта Английский вариант сайта
   
       
   
       
Статьи последнего выпуска

Электронные версии
выпусков начиная с 2008


Алфавитный указатель
2000-2010 гг


444
Архив оглавлений
выпусков 2002-2007 гг


Реквизиты и адреса

Вниманию авторов и рецензентов!
- Порядок публикации
- Порядок рецензирования статей
- Типовой договор
- Правила оформления
- Получение авторского вознаграждения
- Редакционная этика


Контакты

Подписка

Карта сайта




Журнал с 01.12.2015 допущен ВАК для публикации основных результатов диссертаций как издание, входящее в международные реферативные базы систем цитирования (Web Science, Scopus) (см. Vak.ed.gov.ru Перечень журналов МБД 16.03.2018г)

Аннотации (05.2022) : Проблемы юстировки объектива-анастигмата из трех внеосевых асферических зеркал

Проблемы юстировки объектива-анастигмата из трех внеосевых асферических зеркал

DOI: 10.17586/1023-5086-2022-89-05-41-53

Переводная версия: https://doi.org/10.1364/JOT.89.000277

 

УДК 681.756.9; 535.313.2

Максим Сергеевич Егоров1, Олег Анатольевич Лебедев2, Юрий Александрович Резунков3, Сергей Вольдемарович Солк4, Владимир Владимирович Степанов5*

 

Научно исследовательский институт оптико-электронного приборостроения, г. Сосновый Бор Ленинградской обл., Россия

1m_laserinfo@mail.ru      https://orcid.org/0000-0002-5065-6644

2oleg.dr-lebedev@yandex.ru        https://orcid.org/0000-0001-8835-2913

3yuri@sbor.net                   https://orcid.org/0000-0001-9136-5555

4solk@sbor.net                   https://orcid.org/0000-0002-4067-5534

5vladi_r@sbor.net             https://orcid.org/0000-0002-7684-0511

Аннотация

Предмет исследования. В настоящее время ведутся разработки объективов для малых космических аппаратов в широком диапазоне от видимого до среднего инфракрасного диапазона излучения. Для космических применений наиболее универсальными являются зеркальные объективы благодаря таким преимуществам, как работа в широком спектральном диапазоне, применение технологий изготовления облегченных зеркал и уменьшения габаритов объектива. Предметом данного исследования является юстировка зеркальных объективов с внеосевыми асферическими зеркалами (объективов с эксцентрично расположенным полем зрения). Традиционно для юстировки зеркальных объективов используются интерферометры в автоколлимационном режиме. В этом случае контроль юстировки осуществляется с использованием компенсационных схем. Однако для многозеркальных компактных объективов далеко не всегда можно найти место для размещения оборудования (интерферометра со вспомогательным зеркалом или голограммы-компенсатора), используемого для юстировки. Метод. Исследована альтернативная методика последовательной поэлементной юстировки макета многозеркального объектива, основанная на контроле формы фокальных пятен и сравнении их с расчетной формой. Исследовалась юстировка четырехзеркального объектива-анастигмата, первое зеркало которого представляет собой внеосевой вогнутый эллипс, второе зеркало — внеосевая выпуклая гипербола, третье зеркало плоское, четвертое зеркало представляет собой внеосевой вогнутый эллипс. Для юстировки объектива использовалось излучение Не-Ne лазеров (длина волны 0,63 мкм) с регистрацией распределения фокального пятна рассеяния телевизионной камерой, для контроля юстировки — излучения непрерывного перестраиваемого СО-лазера (длина волны излучения 5,415 мкм) и HF-лазера (длина волны излучения 2,8–3,2 мкм) с регистрацией распределений фокальных пятен на матричное фотоприемное устройство на основе InSb. Контроль осуществлялся с помощью микроскопа, предметная плоскость которого совмещалась с фокальной плоскостью юстируемого элемента. При этом входная апертура объектива освещалась коллимированным лазерным пучком параллельно визирной оси. Качество юстировки оценивалось из сравнения формы наблюдаемых фокальных пятен с рассчитанными теоретически для идеально съюстированного объектива. Основные результаты. Результаты проведенных исследований показали, что опробованная методика юстировки на основе контроля формы фокальных пятен не обладает необходимой чувствительностью к разъюстировкам как отдельных зеркал, так и рассеяния системы из нескольких зеркал. Более того, метод не обеспечивает требуемую точность юстировки. Практическая значимость. В дальнейшем предполагается развитие предложенной методики в направлении создания специальной оптико-электронной аппаратуры, позволяющей проводить постоянный и последовательный контроль всех оптических элементов четырехзеркального анастигмата с необходимой для юстировки точностью.

Ключевые слова: зеркальные объективы, многозеркальные системы, внеосевые (децентрированные) системы, юстировка, четырехзеркальный внеосевой анастигмат, лазерное фокальное пятно, разъюстировка

Ссылка для цитирования: Егоров М.С., Лебедев О.А., Резунков Ю.А., Солк С.В., Степанов В.В. Проблемы юстировки объектива-анастигмата из трех внеосевых асферических зеркал // Оптический журнал. 2022. Т. 89. № 5. С. 41–53 . DOI: 10.17586/1023-5086-2022-89-05-41-53

Коды OCIS: 220.1250, 230.4040, 120.4825

 

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1.    Савицкий А.М., Сокольский М.Н. Оптические системы объективов для малых космических аппаратов // Оптический журнал. 2009. Т. 76. № 10. С. 83–88.

2.   Cook L. Compact four-mirror anastigmat telescope // Patent USA. 2007. Bul. 2007/47. PCT/US2003/008600.

3.   Contzen J.P. and Muylaert J. Scientific aspects of space debris re-entry // Von Karman Institute for Fluid Dynamics. ISTC Workshop on Mitigation of Space Debris. Moscow, 2010, 26–28 April. С. 39–75.

4.   Артюхина Н.К. Принципы построения многозеркальных схем из децентрированных компонентов // Вісник НТУУ «КПІ». Сер. Приладобудування. 2013. Вип. 45. С. 44–53.

5.   Cook L.G.. Compact four-mirror anastigmat telescope // US Patent. The patent cooperation treaty PCT WO 03/083549 A1, USA, Raytheon Company, 22 March 2002.

6.   Бутылкина К.Д., Романова Г.Э., Васильев В.Н., Валявин Г.Г. Исследование трехзеркальных объективов, работающих с внеосевым полем, для дистанционного зондирования Земли // Оптический журнал. 2021. Т. 88. № 9. С. 20–27.

7.    Заварзин В.И., Ли А.В., Морозов С.А. Методика сборки и юстировки зеркально-линзовых объективов с эксцентрично расположенным полем зрения // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. Вып. 7. C. 14. URL: http://engjournal.ru/catalog/pribor/optica/822.html

8.   Архипов С.А., Заварзин В.И., Малыхин В.А., Морозов С.А. Юстировка и аттестация длиннофокусного трехзеркального объектива с эксцентрично расположенным полем изображения // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2009. № 4. С. 24–35.

9.   Ларионов Н.П. Юстировка двухзеркальных коллиматоров с внеосевыми асферическими зеркалами // Оптический журнал. 2007. Т. 74. № 6. С. 37–44.

10. Вензель В.И., Горелов А.В., Гридин А.С. Интерферометрический способ юстировки объектива с асферическими элементами // Патент на изобретение № 2561018. 18.07.2014.

11.  Ларионов Н.П., Лукин А.В., Нюшкин А.А. Контроль малогабаритной асферической оптики с помощью синтезированных голограмм // Оптический журнал. 2011. Т. 78. № 4. С. 61–64.

12.  Максутов Д.Д. Изготовление и исследование астрономической оптики / 2-е изд. М.: «Наука». Главная редакция физико-математической литературы, 1984. 272 с.

13.  Агачев А.Р., Ларионов Н.П., Лукин А.В., Миронова Т.А., Нюшкин А.А., Протасевич Л.В., Рафиков Р.А. Синтезированная голограммная оптика // Оптический журнал. 2002. Т. 62. № 12. С. 23–32.

14.  Ларионов Н.П., Лукин А.В., Миронова Т.А., Нюшкин А.А., Ходжиев Р.Р. Контроль выпуклых асферических поверхностей с использованием осевых синтезированных голограмм // Оптический журнал. 2007. Т. 74. № 6. С. 45–50.

15.  https://www.edinst.com/products/pl-series-co-and-co2-laser/

16.  Ананьев Ю.А. Оптические резонаторы и лазерные пучки. М.: Наука, 1990. 264 с.

17.       ZEMAX Manual, 2005. Radiant Zemax Inc. 855 p.