Теоретические основы проектирования оптических систем с неоднородным показателем преломления

Рассмотрены вопросы проектирования оптических систем с неоднородными оптическими элементами. Дан обзор методов расчета реальных и параксиальных лучей в неоднородных средах осевой симметрии, приведены технологические и оптические характеристики элементов с технологически достижимыми типами распределения показателя преломления. Представлены теория первичных хроматических и монохроматических аберраций, свойства граданов в области Гаусса и аберраций 3-го порядка. Сделан акцент на прикладные вопросы проектирования одиночных линз и блоков из двух линз с улучшенными аберрационными характеристиками, одиночных линз с варьируемой кривизной изображения Петцваля. Дано обоснование расчета объектива Триплет с радиально-неоднородной линзой. В приложении приведены схемы расчета коэффициентов аберраций 3-го порядка в среде MathCAD аналитическим и численным методами для различных типов неоднородностей показателя преломления.

Для студентов старших курсов, обучающихся по дисциплинам "Градиентная оптика" и "Проектирование оптических систем с неоднородными элементами". Может быть полезно специалистам оптической отрасли промышленности.

Список литературы

1. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1975
2. Русинов М.М., Грамматин А.П., Иванов П.Д. и др. Вычислительная оп-тика: справочник / под ред. М.М. Русинова. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1984.
3. Сушков А.Л.  Монохроматические  аберрации  граданов  как  базо-вых  элементов  жестких  эндоскопов:  учеб.  пособие  М.:  Изд-во  МГТУ  им. Н.Э. Баумана, 2008.
4. Ильин В.Г., Карапетян Г.О., Косяков В.И. и др. Физические основы гра-диентной оптики: учеб. пособие. Л.: ЛПИ, 1990.
5. Проспект фирмы GO! Foton [Электрон. ресурс] http://www.gofoton.com
6. Инструкция  по  эксплуатации  программы  «Optics  Software  for  Layout and  Optimization  (OSLO)».  Корпорация  Lambda  Research  Corporation,  2005. [Электрон. ресурс] http://www.lambdares.com
7. Handbook of Optical Systems, Edited by Herbert Gross. V.3: Aberration Theory and Correction of Optical Systems. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA, 2007
8. Проспект фирмы LightPath. [Электрон. ресурс] http://www.LightPath.com
9. Сушков А.Л.  Исправление  сферической  аберрации  третьего  порядка в  линзе  введением  неоднородностей  показателя  преломления  //  Изв.  вузов. Приборостроение. 2010. Т. 53. № 5. С. 67—72.
10. Ровенская Т.С. Методы проектирования оптических систем с градиент-ными элементами: учеб. пособие. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1994
11. Сушков А.Л. Параметры сфероконцентрического распределения пока-зателя преломления в сферической  и прямоугольной системах координат // Изв. вузов. Приборостроение. 2009. Т. 53. № 12. С. 54—60
12. Сушков А.Л.  Алгоритм  расчета  зейделевых  аберраций  для  оптической среды с распределенным показателем преломления  //  Изв. вузов. Приборо-строение. 2012. Т. 55. № 5. С. 64—72
13. Сушков А.Л. Исправление сферической аберрации и хроматизма в син-глете и дублете введением осевого градиента показателя преломления // Изв. вузов. Приборостроение. 2013. Т. 56. № 10. С. 69—76.
14. Сушков А.Л. Некоторые малоизвестные аберрационные свойства опти-ческой поверхности // Инженерный журнал: наука и инновации, 2013. Вып.7. [Электрон. ресурс] http://engjournal.ru/catalog/pribor/optica/828.html
15. Сушков А.Л.  Коррекция  кривизны  поля  изображения  линзы  с  ради-альной  неоднородностью  показателя  преломления  //  Изв.  вузов.  Приборо-строение. 2014. Т. 57. № 10. С. 60—65