1.Focal Hyd Systemau Optegol
Mae hyd ffocal yn ddangosydd pwysig iawn o system optegol, ar gyfer y cysyniad o hyd ffocal, mae gennym ni fwy neu lai ddealltwriaeth, rydyn ni'n 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 cyfochrog yn digwydd, yn fesur o grynodiad neu wahaniaeth golau mewn system optegol. Defnyddiwn y diagram canlynol i ddangos y cysyniad hwn.
Yn y ffigur uchod, mae'r digwyddiad trawst cyfochrog o'r pen chwith, ar ôl pasio drwy'r system optegol, yn cydgyfeirio i ffocws y ddelwedd F', mae llinell estyniad cefn y pelydr cydgyfeiriol yn croestorri â llinell estyniad cyfatebol y pelydr cyfochrog digwyddiad ar a pwynt, a gelwir yr arwyneb sy'n pasio'r pwynt hwn ac sy'n berpendicwlar i'r echelin optegol yn brif awyren y cefn, 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 yr ydym fel arfer yn ei alw'n hyd ffocws, yr enw llawn yw hyd ffocal effeithiol y ddelwedd.
Gellir gweld hefyd o'r ffigur bod y pellter o arwyneb olaf y system optegol i ganolbwynt F' y ddelwedd yn cael ei alw'n hyd ffocal cefn (BFL). Yn gyfatebol, os yw'r trawst cyfochrog yn digwydd o'r ochr dde, mae yna hefyd gysyniadau o hyd ffocal effeithiol a hyd ffocal blaen (FFL).
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 dri chategori. Mae'r categori cyntaf yn seiliedig ar leoliad yr awyren ddelwedd, mae'r ail gategori yn defnyddio'r berthynas rhwng chwyddhad a hyd ffocal i gael y gwerth hyd ffocal, ac mae'r trydydd categori yn defnyddio crymedd tonfedd y pelydr 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:
2.1Collimator Dull
Mae’r egwyddor o ddefnyddio collimator i brofi hyd ffocal system optegol fel y dangosir yn y diagram isod:
Yn y ffigur, gosodir y patrwm prawf ar ganolbwynt y collimator. Uchder y patrwm y prawf a'r hyd ffocal fc' y collimator yn hysbys. Ar ôl i'r trawst cyfochrog a allyrrir gan y collimator gael ei gydgyfeirio gan y system optegol a brofwyd a'i ddelweddu ar yr awyren ddelwedd, gellir cyfrifo hyd ffocal y system optegol yn seiliedig ar uchder y' patrwm prawf ar yr awyren ddelwedd. Gall hyd ffocal system optegol a brofwyd ddefnyddio'r fformiwla ganlynol:
2.2 GaussianMdull
Dangosir ffigur sgematig dull Gaussian ar gyfer profi hyd ffocal system optegol fel a ganlyn:
Yn y ffigur, mae prif awyrennau blaen a chefn y system optegol dan brawf yn cael eu cynrychioli fel P a P' yn y drefn honno, a'r pellter rhwng y ddau brif awyren yw dP. Yn y dull hwn, mae gwerth dPyn cael ei ystyried yn hysbys, neu ei werth yn fach a gellir ei anwybyddu. Gosodir gwrthrych a sgrin dderbyn 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 dan brawf. Gellir gosod y system dan brawf mewn dwy 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 gyfun, gallwn gael:
Yn y ddau safle hyn, mae pellteroedd gwrthrych yn cael eu cofnodi fel s1 a s2 yn y drefn honno, yna s2 - s1 = D. Trwy ddeilliad fformiwla, gallwn gael hyd ffocal y system optegol fel a ganlyn:
2.3Lensometer
Mae'r Lensometer yn addas iawn ar gyfer profi systemau optegol hyd ffocal hir. Mae ei ffigur sgematig fel a ganlyn:
Yn gyntaf, ni roddir y lens dan brawf yn y llwybr optegol. Mae'r targed a arsylwyd ar y chwith yn mynd trwy'r lens gwrthdaro ac yn dod yn olau cyfochrog. Mae'r golau cyfochrog yn cael ei gydgyfeirio gan lens cydgyfeiriol â hyd ffocal o f2ac yn ffurfio delwedd glir yn yr awyren delwedd gyfeirio. Ar ôl i'r llwybr optegol gael ei galibro, gosodir y lens dan brawf yn y llwybr optegol, a'r pellter rhwng y lens dan brawf a'r lens cydgyfeiriol yw f2. O ganlyniad, oherwydd gweithrediad y lens dan brawf, bydd y trawst golau yn cael ei ailffocysu, gan achosi newid yn sefyllfa'r awyren ddelwedd, gan arwain at ddelwedd glir yn lleoliad yr awyren ddelwedd newydd yn y diagram. Mae'r pellter rhwng yr awyren ddelwedd newydd a'r lens cydgyfeiriol wedi'i ddynodi fel x. Yn seiliedig ar y berthynas gwrthrych-ddelwedd, gellir casglu hyd ffocal y lens dan brawf fel:
Yn ymarferol, mae'r lensomedr wedi'i ddefnyddio'n helaeth yn y mesuriad ffocal uchaf o lensys sbectol, ac mae ganddo fanteision gweithrediad syml a manwl gywirdeb dibynadwy.
2.4 AbbeRefractomedr
Mae reffractomedr Abbe yn ddull arall o brofi hyd ffocal systemau optegol. Mae ei ffigur sgematig fel a ganlyn:
Gosodwch ddau bren mesur ag uchder gwahanol ar wyneb gwrthrych ochr y lens dan brawf, sef plât 1 a phlât 2. Uchder y platiau graddfa cyfatebol yw y1 a y2. Y pellter rhwng y ddau blât raddfa yw e, a'r ongl rhwng llinell uchaf y pren mesur a'r echelin optegol yw u. Mae'r raddfa blatiau yn cael ei ddelweddu gan y lens a brofwyd gyda hyd ffocal o f. Gosodir microsgop ar ben wyneb y ddelwedd. Trwy symud lleoliad y microsgop, darganfyddir y delweddau uchaf o'r ddau blât raddfa. Ar yr adeg hon, dynodir y pellter rhwng y microsgop a'r echelin optegol fel y. Yn ôl y berthynas gwrthrych-ddelwedd, gallwn gael y hyd ffocal fel:
2.5 Deflectometreg MoireDull
Bydd dull defllectometreg Moiré yn defnyddio dwy set o ddyfarniadau Ronchi mewn trawstiau golau cyfochrog. Mae dyfarniad Ronchi yn batrwm tebyg i grid o ffilm cromiwm metel a adneuwyd ar swbstrad gwydr, a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer profi perfformiad systemau optegol. Mae'r dull yn defnyddio'r newid mewn ymylon Moiré a ffurfiwyd gan y ddau rât i brofi hyd ffocal y system optegol. Mae diagram sgematig yr egwyddor fel a ganlyn:
Yn y ffigur uchod, mae'r gwrthrych a arsylwyd, ar ôl mynd trwy'r collimator, yn dod yn belydr cyfochrog. Yn y llwybr optegol, heb ychwanegu'r lens a brofwyd yn gyntaf, mae'r trawst cyfochrog yn mynd trwy ddau rât gydag ongl dadleoli o θ a bylchiad gratio o d, gan ffurfio set o ymylon Moiré ar yr awyren ddelwedd. Yna, gosodir y lens a brofwyd yn y llwybr optegol. Bydd y golau collimated gwreiddiol, ar ôl plygiant gan y lens, yn cynhyrchu hyd ffocws penodol. Gellir cael radiws crymedd y pelydr golau o'r fformiwla ganlynol:
Fel arfer gosodir y lens dan brawf yn agos iawn at y gratio 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 negyddol.
2.6 OptegolFiberAutocoladuMdull
Dangosir yr egwyddor o ddefnyddio'r dull awto-gasglu ffibr optegol i brofi hyd ffocal y lens yn y ffigur isod. Mae'n defnyddio opteg ffibr i allyrru pelydr dargyfeiriol sy'n mynd trwy'r lens sy'n cael ei brofi ac yna i ddrych awyren. 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 lleoliad y lens o dan brawf yn ôl ac ymlaen, gallwch ddod o hyd i leoliad y pen ffibr yn y ffocws. Ar yr adeg hon, mae'r trawst yn hunan-gwrthdaro, ac ar ôl adlewyrchiad gan y drych awyren, bydd y rhan fwyaf o'r egni yn dychwelyd i leoliad y pen ffibr. Mae'r dull yn syml mewn egwyddor ac yn hawdd ei weithredu.
3.Conclusion
Mae hyd ffocal yn baramedr pwysig o system optegol. Yn yr erthygl hon, rydym yn manylu ar y cysyniad o hyd ffocal system optegol a'i ddulliau profi. Ar y cyd â'r diagram sgematig, rydym yn esbonio'r diffiniad o hyd ffocal, gan gynnwys y cysyniadau o hyd ffocal ochr delwedd, hyd ffocal ochr gwrthrych, a hyd ffocal blaen-wrth-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, dull Gaussian, dull mesur hyd ffocal, dull mesur hyd ffocal Abbe, dull gwyro Moiré, a dull awto-gasglu ffibr optegol. Credaf, trwy ddarllen yr erthygl hon, y bydd gennych well dealltwriaeth o baramedrau hyd ffocal mewn systemau optegol.
Amser post: Awst-09-2024
