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 (06.2022) : Двухкомпонентные компенсаторы полевых аберраций оптических систем

Двухкомпонентные компенсаторы полевых аберраций оптических систем

DOI: 10.17586/1023-5086-2022-89-06-25-32

УДК 535.317

Двухкомпонентные компенсаторы полевых аберраций оптических систем

Лев Николаевич Андреев1, Елена Анатольевна Цыганок 2, Василиса Викторовна Ежова3, Анастасия Дмитриевна Кожина4, Евгения Борисовна Сошникова5

Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия

1lnandreev@itmo.ru;           https://orcid.org/0000-0003-3199-2156

2eatcyganok@itmo.ru;        https://orcid.org/0000-0002-8979-2344

3evv_foist@mail.ru;            https://orcid.org/0000-0002-8522-4243

4adkozhina@itmo.ru;          https://orcid.org/0000-0003-3547-9771

5jane.soshnicova@gmail.com;     https://orcid.org/0000-0003-4847-5825

Адрес для переписки: Ежова Василиса Викторовна evv_foist@mail.ru,

Сошникова Евгения Борисовна jane.soshnicova@gmail.com

Аннотация

Предмет исследования. Предложены двухкомпонентные оптические схемы компенсаторов полевых аберраций оптических систем, рассчитанные на основе теории аберраций третьего порядка и модульного принципа проектирования оптических систем [1]. Данные компенсаторы позволяют исправить две аберрации: кривизну поверхности изображения и астигматизм или хроматизм положения и хроматизм увеличения. Метод. При расчёте использовался модульный принцип проектирования оптических систем, базирующийся на использовании основ теории аберраций третьего порядка, заключающийся в том, что системы синтезируются из оптических элементов (модулей) с известными коррекционными свойствами [1]. В качестве оптических модулей были применены апланатические мениски с различным линейным увеличением и гиперхроматическая линза. Апланатические мениски использовались при расчёте компенсатора кривизны поверхности изображения и астигматизма, гиперхроматическая линза — при расчёте компенсатора хроматической аберрации положения и увеличения. Основные результаты. Показано, что применение двухкомпонентных компенсаторов полевых аберраций способствует существенному улучшению аберрационных свойств объективов, позволяет улучшить качество изображения оптических систем и повысить их оптические характеристики, в частности, увеличить угловое поле двухлинзовых объективов в пять раз за счёт использования коррекционных свойств оптических модулей (менисков, гиперхроматической линзы). Практическая значимость. Применение в оптических системах компенсатора, состоящего из двух апланатических менисков, расположенных друг относительно друга на значительном расстоянии, даёт возможность исправить такие аберрации, как кривизну поверхности и астигматизм, вне зависимости от числа линз в объективе, а также повысить величину углового поля. Введение компенсатора хроматических аберраций в оптическую схему высокоапертурного объектива микроскопа с масляной иммерсией 100ґ1,25 МИ исправляет хроматические аберрации положения и увеличения, что позволяет отказаться от использования компенсационных окуляров, имеющих сложную оптическую схему, в пользу обычных, а также использовать в схеме микроскоп, в котором в качестве приёмника оптического излучения будет выступать матричный ПЗС- или КМОП-приёмник, а не глаз человека.

Ключевые слова: компенсатор, аберрации, кривизна поверхности, астигматизм, хроматизм увеличения, хроматизм положения

Ссылка для цитирования: Андреев Л.Н., Цыганок Е.А., Ежова В.В., Кожина А.Д., Сошникова Е.Б. Двухкомпонентные компенсаторы полевых аберраций оптических систем // Оптический журнал. 2022. Т. 89. № 6. С. 25–32. DOI: 10.17586/1023-5086-2022-89-06-25-32

Код OCIS: 220.1000.

 

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1.    Андреев Л.Н., Ежова В.В., Дегтярева Г.С. Модульное проектирование оптических систем // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2014. Т. 57. № 3. С. 57–62

2.   Gross H. Handbook of optical systems. V. 4. Survey of Optical Instruments. Hoboken, New Jersey: Wiley, 2008. 1092 p.

3.   Virendra Mahajan, Virendra N. Aberration theory made simple // SPIE Press. 2011. 208 p.

4.   Guenther B.D. Modern Optics. 2nd Edition. Oxford, England: Oxford University Press, 2015. 752 p.

5.   Андреев Л.Н., Дегтярева Г.С. Афокальный компенсатор аберраций //  Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2015. Т. 58. № 8. С. 621–624.

6.   Слюсарев Г.Г. Расчет оптических систем. Л.: Машиностроение, 1975. 674 с.

7.    Русинов М.М. Композиция оптических систем. Изд. 2-е. М.: Либроком, 2010. 382 с.

8.   Турыгин И.А. Прикладная оптика. Часть первая. М.: Главполиграфпром, 1965. 362 с.

9.   Турыгин И.А. Прикладная оптика. Часть вторая. М.: Главполиграфпром, 1966. 428 с.

10. Панов В.А., Андреев Л.Н. Оптика микроскопов. Л.: Машиностроение, 1976. 433 с.

11.  Дегтярева Г.С. Синтез оптических систем из апланатических модулей и компенсаторов аберраций // Автореф. канд. дис. Санкт-Петербург: Университет ИТМО, 2015. 105 с.

12.  Грамматин А.П. Расчет компенсатора Шмидта // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. Вып. 15 / Теория и практика современных технологий. СПб: Университет ИТМО, 2004. С. 183–186.

13.  Wayne R.O. Light and video microscopy. 2nd Edition. Cambridge, Massachusetts: Academic Press, 2014. 352 p.

14.  Tkaczyk T.S. Field guide to microscopy. Bellingham, Washington: SPIE Press, 2010. 153 p.

15.  Sasián J. Control of linear astigmatism aberration in a perturbed axially symmetric optical system and tolerancing // Appl. Sci. 2021. № 11. P. 3928. https://doi.org/10.3390/app11093928

16.  Андреев Л.Н., Дегтярева Г.С. Афокальный компенсатор кривизны поверхности изображения // Патент на полезную модель № 148389. 2014.

17.  Андреев Л.Н., Дегтярева Г.С., Ежова В.В. Симметричные компенсаторы сферической аберрации // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 1. С. 28–31.

18. Андреев Л.Н., Ежова В.В. Афокальные компенсаторы аберраций оптических систем // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2017. Т. 60. № 7. С. 660–663.

19.  Ezhova V.V., Andreev L.N. Afocal compensators of optical systems aberrations // Proceedings of SPIE. 2018. V. 10690. P. 106901W.

20. Ежова В.В. Модульное проектирование оптических систем различного назначения // Сборник работ аспирантов Университета ИТМО, победителей конкурса грантов Правительства Санкт-Петербурга / Под. ред. Никифорова В.О. Санкт-Петербург: Университет ИТМО, 2016. С. 88–91.

21.  Андреев Л.Н., Ежова В.В., Цыганок Е.А., Кожина А.Д. Компенсаторы кривизны поверхности изображения и астигматизма // Оптический журнал. 2021. Т. 88. № 4. С. 12–16. DOI: 10.17586/1023-5086-2021-88-04-12-16

22. Андреев Л.Н., Кожина А.Д., Цыганок Е.А., Сошникова Е.Б., Уварова А.В. Исследование и расчет планапохроматического объектива с исправленным хроматизмом увеличения // XVIII Всероссийский молодежный Самарский конкурс-конференция научных работ по оптике и лазерной физике: сборник трудов конференции. Самара. 10–14 ноября 2020. С. 130–136.

23. Андреев Л.Н. Дифференциальные выражения хроматических аберраций первого порядка гиперхроматической линзы // Оптико-механическая промышленность. 1970. № 11. С. 23–24.

24. Иванов С.Е., Романова Г.Э. Использование двухкомпонентного афокального компенсатора в зеркально-линзовых системах для коррекции термоаберрации положения // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017. Т. 17. № 3. С. 372–379. DOI: 10.17586/2226-1494-2017-17-3-372-379.

25.      Takeshi Mizuno, Takatoshi Yamada. Objective lens and optical pickup apparatus, information recording/reproducing apparatus // Патент US 7054074B2. 2006.