1. Hyd Ffocal Systemau Optegol
Mae hyd ffocal yn ddangosydd pwysig iawn o system optegol, ar gyfer y cysyniad o hyd ffocal, mae gennym ni ddealltwriaeth fwy neu lai, rydym yn adolygu yma.
Mae hyd ffocal system optegol, a ddiffinnir fel y pellter o ganol optegol y system optegol i ffocws y trawst pan fydd golau paralel yn taro, yn fesur o grynodiad neu ddargyfeiriad golau mewn system optegol. Rydym yn defnyddio'r diagram canlynol i ddangos y cysyniad hwn.
Yn y ffigur uchod, mae'r trawst cyfochrog sy'n digwydd o'r pen chwith, ar ôl mynd trwy'r system optegol, yn cydgyfeirio i ffocws y ddelwedd F', mae llinell estyniad gwrthdro'r pelydr cydgyfeiriol yn croestorri â llinell estyniad gyfatebol y pelydr cyfochrog digwyddiadol mewn pwynt, a gelwir yr arwyneb sy'n mynd heibio i'r pwynt hwn ac sy'n berpendicwlar i'r echelin optegol yn brif awyren gefn, mae'r prif awyren gefn yn croestorri â'r echelin optegol ym mhwynt P2, a elwir yn brif bwynt (neu'r pwynt canol optegol), y pellter rhwng y prif bwynt a ffocws y ddelwedd, dyma'r hyn a alwn fel arfer yn hyd ffocal, yr enw llawn yw hyd ffocal effeithiol y ddelwedd.
Gellir gweld hefyd o'r ffigur fod y pellter o arwyneb olaf y system optegol i bwynt ffocal F' y ddelwedd yn cael ei alw'n hyd ffocal cefn (BFL). Yn yr un modd, os yw'r trawst cyfochrog yn taro o'r ochr dde, mae yna gysyniadau o hyd ffocal effeithiol a hyd ffocal blaen (FFL) hefyd.
2. Dulliau Profi Hyd Ffocal
Yn ymarferol, mae yna lawer o ddulliau y gellir eu defnyddio i brofi hyd ffocal systemau optegol. Yn seiliedig ar wahanol egwyddorion, gellir rhannu'r dulliau profi hyd ffocal yn dair categori. Mae'r categori cyntaf yn seiliedig ar safle'r plân delwedd, mae'r ail gategori yn defnyddio'r berthynas rhwng chwyddiad a hyd ffocal i gael y gwerth hyd ffocal, ac mae'r trydydd categori yn defnyddio crymedd blaen tonnau'r trawst golau cydgyfeiriol i gael y gwerth hyd ffocal.
Yn yr adran hon, byddwn yn cyflwyno'r dulliau a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer profi hyd ffocal systemau optegol:
2.1CDull Ollimator
Mae egwyddor defnyddio colimator i brofi hyd ffocal system optegol fel y dangosir yn y diagram isod:
Yn y ffigur, mae'r patrwm prawf wedi'i osod yn ffocws y colimator. Mae uchder y y patrwm prawf a'r hyd ffocal fcMae ' y colimadwr yn hysbys. Ar ôl i'r trawst cyfochrog a allyrrir gan y colimadwr gael ei gydgyfeirio gan y system optegol a'i ddelweddu ar y plân delwedd, gellir cyfrifo hyd ffocal y system optegol yn seiliedig ar uchder y' y patrwm prawf ar y plân delwedd. Gall hyd ffocal y system optegol a brofwyd ddefnyddio'r fformiwla ganlynol:
2.2 GaussaiddMdull
Dangosir y ffigur sgematig o'r dull Gaussaidd ar gyfer profi hyd ffocal system optegol fel a ganlyn:
Yn y ffigur, cynrychiolir prif awyrennau blaen a chefn y system optegol sy'n cael ei phrofi fel P a P' yn y drefn honno, a'r pellter rhwng y ddau brif awyren yw dPYn y dull hwn, gwerth dPystyrir ei fod yn hysbys, neu mae ei werth yn fach a gellir ei anwybyddu. Mae gwrthrych a sgrin dderbyn wedi'u gosod ar y pennau chwith a dde, a chofnodir y pellter rhyngddynt fel L, lle mae angen i L fod yn fwy na 4 gwaith hyd ffocal y system sy'n cael ei phrofi. Gellir gosod y system sy'n cael ei phrofi mewn dau safle, a ddynodir fel safle 1 a safle 2 yn y drefn honno. Gellir delweddu'r gwrthrych ar y chwith yn glir ar y sgrin dderbyn. Gellir mesur y pellter rhwng y ddau leoliad hyn (a ddynodir fel D). Yn ôl y berthynas gyfunol, gallwn gael:
Yn y ddau safle hyn, cofnodir pellteroedd y gwrthrych fel s1 ac s2 yn y drefn honno, yna s2 - s1 = D. Trwy ddeillio fformiwla, gallwn gael hyd ffocal y system optegol fel a ganlyn:
2.3Lensomedr
Mae'r Lensometer yn addas iawn ar gyfer profi systemau optegol hyd ffocal hir. Mae ei ffigur sgematig fel a ganlyn:
Yn gyntaf, nid yw'r lens sy'n cael ei phrofi wedi'i gosod yn y llwybr optegol. Mae'r targed a welir ar y chwith yn mynd trwy'r lens colimeiddio ac yn dod yn olau paralel. Mae'r golau paralel yn cael ei gydgyfeirio gan lens gydgyfeiriol gyda hyd ffocal o f2ac yn ffurfio delwedd glir ar y plân delwedd gyfeirio. Ar ôl i'r llwybr optegol gael ei galibro, rhoddir y lens sy'n cael ei brofi yn y llwybr optegol, ac mae'r pellter rhwng y lens sy'n cael ei brofi a'r lens cydgyfeiriol yn f2O ganlyniad, oherwydd gweithred y lens sy'n cael ei brofi, bydd y trawst golau yn cael ei ailffocysu, gan achosi newid yn safle'r plân delwedd, gan arwain at ddelwedd glir yn safle'r plân delwedd newydd yn y diagram. Dynodir y pellter rhwng y plân delwedd newydd a'r lens sy'n cydgyfeirio fel x. Yn seiliedig ar y berthynas gwrthrych-delwedd, gellir casglu hyd ffocal y lens sy'n cael ei brofi fel:
Yn ymarferol, mae'r lensomedr wedi cael ei ddefnyddio'n helaeth i fesur ffocal uchaf lensys sbectol, ac mae ganddo fanteision gweithrediad syml a chywirdeb dibynadwy.
2.4 AbadRefractomedr
Mae refractometr Abbe yn ddull arall ar gyfer profi hyd ffocal systemau optegol. Mae ei ffigur sgematig fel a ganlyn:
Rhowch ddau bren mesur gyda gwahanol uchderau ar ochr wyneb gwrthrych y lens sy'n cael ei brofi, sef plât graddfa 1 a phlât graddfa 2. Uchder y platiau graddfa cyfatebol yw y1 ac y2. Y pellter rhwng y ddau blât graddfa yw e, a'r ongl rhwng llinell uchaf y pren mesur a'r echelin optegol yw u. Delweddir y plât graddfa gan y lens a brofwyd gyda hyd ffocal o f. Gosodir microsgop ar ben wyneb y ddelwedd. Drwy symud safle'r microsgop, ceir delweddau uchaf y ddau blât graddfa. Ar yr adeg hon, dynodir y pellter rhwng y microsgop a'r echelin optegol fel y. Yn ôl y berthynas gwrthrych-delwedd, gallwn gael yr hyd ffocal fel:
2.5 Deflectometreg MoireDull
Bydd y dull deflectometreg Moiré yn defnyddio dau set o reolau Ronchi mewn trawstiau golau cyfochrog. Mae rheol Ronchi yn batrwm tebyg i grid o ffilm cromiwm metel wedi'i dyddodi ar swbstrad gwydr, a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer profi perfformiad systemau optegol. Mae'r dull yn defnyddio'r newid mewn ymylon Moiré a ffurfir gan y ddau grat i brofi hyd ffocal y system optegol. Dyma'r diagram sgematig o'r egwyddor:
Yn y ffigur uchod, mae'r gwrthrych a arsylwyd, ar ôl mynd trwy'r colimadwr, yn dod yn drawst paralel. Yn y llwybr optegol, heb ychwanegu'r lens a brofwyd yn gyntaf, mae'r trawst paralel yn mynd trwy ddau grat gydag ongl dadleoli o θ a bylchau grat o d, gan ffurfio set o ymylon Moiré ar y plân delwedd. Yna, rhoddir y lens a brofwyd yn y llwybr optegol. Bydd y golau colimad gwreiddiol, ar ôl plygiant gan y lens, yn cynhyrchu hyd ffocal penodol. Gellir cael radiws crymedd y trawst golau o'r fformiwla ganlynol:
Fel arfer, mae'r lens sy'n cael ei brofi wedi'i osod yn agos iawn at y grat cyntaf, felly mae'r gwerth R yn y fformiwla uchod yn cyfateb i hyd ffocal y lens. Mantais y dull hwn yw y gall brofi hyd ffocal systemau hyd ffocal positif a negatif.
2.6 OptegolFiberAawtocollimiadMdull
Dangosir egwyddor defnyddio'r dull hunan-golimeiddio ffibr optegol i brofi hyd ffocal y lens yn y ffigur isod. Mae'n defnyddio ffibr optig i allyrru trawst dargyfeiriol sy'n mynd trwy'r lens sy'n cael ei brofi ac yna ymlaen i ddrych plân. Mae'r tri llwybr optegol yn y ffigur yn cynrychioli amodau'r ffibr optegol o fewn y ffocws, o fewn y ffocws, a thu allan i'r ffocws yn y drefn honno. Trwy symud safle'r lens sy'n cael ei brofi yn ôl ac ymlaen, gallwch ddod o hyd i safle pen y ffibr yn y ffocws. Ar yr adeg hon, mae'r trawst yn hunan-golimeiddio, ac ar ôl adlewyrchiad gan y drych plân, bydd y rhan fwyaf o'r egni'n dychwelyd i safle pen y ffibr. Mae'r dull yn syml o ran egwyddor ac yn hawdd ei weithredu.
3. Casgliad
Mae hyd ffocal yn baramedr pwysig mewn system optegol. Yn yr erthygl hon, rydym yn manylu ar gysyniad hyd ffocal system optegol a'i ddulliau profi. Ynghyd â'r diagram sgematig, rydym yn egluro diffiniad hyd ffocal, gan gynnwys cysyniadau hyd ffocal ochr y ddelwedd, hyd ffocal ochr y gwrthrych, a hyd ffocal blaen-i-gefn. Yn ymarferol, mae yna lawer o ddulliau ar gyfer profi hyd ffocal system optegol. Mae'r erthygl hon yn cyflwyno egwyddorion profi'r dull collimator, y dull Gaussaidd, y dull mesur hyd ffocal, y dull mesur hyd ffocal Abbe, y dull gwyriad Moiré, a'r dull awto-gollwm ffibr optegol. Credaf, trwy ddarllen yr erthygl hon, y bydd gennych well dealltwriaeth o baramedrau hyd ffocal mewn systemau optegol.
Amser postio: Awst-09-2024
