Способ определения числа френеля оптической системы (его варианты)

,Я 4 а 01 М 11 ЕТЕН 4(21) 372197 (22) 02.04.8 (46) 15.04.8 (71) Лени Красного Знки и оптики и ордена Трудов нститут точной меха рад ам К лов Оптические изме а, 1981, с. 148 - 1 ство СССР 1/02, 1979.ДЕЛЕНИЯ ЧИС КОЙ СИСТЕМЬ А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(54) СПОСОБ ОПРЕФРЕНЕЛЯ ОПТИЧЕС(57) Изобретение относится к области измерительной техники и позволяет повысить точность измерений. По первому варианту исследуемый объектив освешают точечным источником и регистрируют распределение интенсивности в дифракционной картине вдоль оптической оси. Измеряют расстояние между минимумами энергии главного и первого положительного максимумов или главного и первого отрицательного максимумов, или двух боковых максимумов и по ним определяют число Френеля. Во втором варианте освегцение производят последовательно на двух длинах волн, а расстояние измеряют между минимумами энергии каждого из главных дифракционных максимумов. Приводятся формулы для определения числа Френеля в каждом варианте.2 с.п. ф-лы, 2 ил.50 55 1Изобретение отосится к измерительной технике и может быть использовано для определения числа Френеля оптических систем. характеризующего их дифракционцое качество, а также позволяет определять ряд геомстрооптических параметров, таких как диаметр выходного зрачка, его положение и расстояние от выходного зрачка до параксиального изобретения точечного источника.Цель изобретения повышение точности определения числа Френеля оптической систем и.На фиг. 1 приведено схематичное изображение положений дифракционных максимумов в пространстве изображений оптической системы; ца фиг. 2 - схема устройства для реализации предлагаемого способа.Устройство для реализации способа содержит передающий блок, в состав которого входит СВЧ-генератор 1 миллиметрового диапазона (например, Г 4 104), генератор 2 модулирующего сигнала, аттецюатор 3, излучающая антенна 4, в качестве которой используется открытый срез волновода, направленный ответвитель 5, волномер 6, детекторная головка 7, осциллограф 8. Кроме того, устройство содержит радиооптическую систему 9. Приемный блок включает антенну 10 опорного канала (например, в виде пирамидального рупора), и приемную антенну 11, в качестве которой также используется открытый срез волновода, детекторные головки 12 и 13, селективцые усилители 14 и 15, преобразователь 6 напряжения и самописец 17. Способ реализуется следующим образом, СВЧ-сигнал с генератора 1, промодулированный по амплитуде низкочастотным сигналом (порядка 10 кГц) с генератора 2, через направленный ответвитель 5 и аттенюатор 3 поступает в антенну 4 и излучается в открытое пространство. Одновременно часть сигнала через направленный ответвитель подается на волномер 6. К выходу волцомера подключена детекторная головка 7, сигнал с которой поступает в у-канал осциллографа 8. Элементы 6, 7, 8 схемы позволяют измерять рабочую длину волны СВЧ-генератора.Если контролируемая оптическая систе. ма 9 была рассчитана для работы на конечных расстояниях (типа проекционных оптических систем или систем с небольшим увеличением) то в качестве излучающей антенны 4 можно использовать открытый срез волповода стандартного сечения, раскрыв которого совмещен с плоскостью предметов. В случае проверки системы, рассчитанной на бесконечность (типа фотообьектива), может быть использована антенна в виде пирамидального рупора с корректируюгцей линзой, создающая квазиплоскую электромагнитную волну. Радиооптическая система 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 29 формирует изображение точечного источника в виде сложного дифракционного распределения. Вдоль оптической оси с помошью специальной системы сканирования перемегцается приемная антенна 11, также выполненная в виде открытого среза прямоугольного волновода стандартного сечения. С антенны 11 СВЧ-сигнал поступает на детекторную головку 13 и далее ца селективный усилитель 15 (например, У 2 - 6), который настроен на частоту модулирующего сигнала. С выхода усилителя низкочастотный сигнал поступает на вход преобразователя 16 напряжения (например, В 9 - 2).На другой вход преобразователя поступает опорный сигнал той же частоты, прошедший через приемную антенну 10, детекторную головку 12 и селективный усилитель 14. С выхода преобразователя напряжения сигнал поступает на вход у двухкоординатного самописца 17, на вход Х которого одновременно подается сигнал с датчика положения сканирующей системы. Таким образом, перо самописца вычерчивает в выбранном масштабе кривую дифракционного распределения интенсивного вдоль оптической оси, Дальнейшее измерение линейных размеров дифракционных максимумов проводится на полученном графике с учетом масштабных соотношений и в зависимости от выбранного варианта способа определения параметров оптической системы. Необходимо отметить, что в первом и втором вариантах способа измерения проводятся на одной фиксированной частоте (длине волны) СВЧ-сигнала. Во втором варианте способа измерения проводят дважды, сначала на одной длине волны, а затем на другой. для этого в передающем блоке либо меняют генераторцую секцию, либо осуществляют перестройку напряжений на электродах генераторной лампы.Измерения проводились по описанной выше схеме (фиг. 2) с использованием первого и второго вариантов прелагаемого способа. Рабочая длина волны СВЧ-генератора зыбрана равной 3,9 мм. Передающая антенна в виде открытого среза прямоугольного волцовода сечением 3,6 К 1,8 мм, располагалась на оптической оси объектива на расстоянии 4960+5 мм. Выбор в качестве об ьекта измерений плосковыпуклой линзы объяснятся простотой выполнения контрольных измерений. В этом случае выходной зрачок совпадает с плоскоч поверхностью линзы и может быть легко измерен с помощью обычной линей. ки. Контрольные измерения радиуса сферической поверхности проводились с помошью индикатора часового типа, при этом определялась стрелка прогиба в разных точках поверхности и полученные данные пере- считывались на искомый радиус. Контрольные измерения дали следуюгцие значенияф(Я ерни д. 4/5 ектная, 4 Редактор М. Товтин Заказ 1914/40 ВНИИ ПИ Госпо делам 113035, Москва лиал ППП Пат ии1(орректПодинаССР Составитель С. ПржевскТекред И. ВересТираж 778ударственного комитета Сизобретений и открытийЖ - 35, Раушская наб.,ент, г. Ужгород, ул. Пр