Расчеты апохроматов с помощью программы Vioptik

[ekvi]

Если не склейка, то - интерференционные анти-бликовые покрытия.

Когда склейка или иммерсия допустимы, они предпочтительней.

Это не жидкость, это связанный в трехмерную структуру полимер из высокомолекулярного мономера.

Спасибо, Дмитрий за информацию.
Если этот материал по своим физическим свойствам подобен графической смазке, способной заполнять полости и компенсировать термодеформации стёкол, его необходимо срочно применить в опытных образцах, чтобы определить его граничные свойства.

[Andrei Zubarev]

Вне-фокалы. 
Встроил в программу опцию "вне-фокалы". Сам пока не понимаю ее практической полезности, но тем не менее. На картинках - вне-фокалы представленного квадруплета в сравнении с таковыми идеального телескопа с теми же  D и F/D ( верхний ряд ).

[Дмитрий Маколкин]

...
Спасибо, Дмитрий за информацию.
Если этот материал по своим физическим свойствам подобен графической смазке, способной заполнять полости и компенсировать термодеформации стёкол, его необходимо срочно применить в опытных образцах, чтобы определить его граничные свойства.

Попробуйте пообщаться: http://www.eos.su/index.php/2008-11-18-10-02-26.html

НИОКР точно нужен будет.

Как всегда, самое интересное - на стыке дисциплин...

[Andrei Zubarev]

Пробуем осваивать зеркально-линзовые системы.
Полно-апертурный двух-линзовый афокальный (апохроматический) корректор сферической аберрации сферического зеркала, работающий в двойном ходе лучей.  Параметры зеркала  D = 200,  F/D = 5.  Вторая картинка - сравнение спотов всей системы (слева) и чистого зеркала, при этом фокус зеркала оптимизирован на минимум сферички.  К сожалению, кома такой системы ( 3 порядок ) в принципе не устранима и равна постоянному значению, определяемому простым выражением... ( где то затерялось - найду, представлю). 

[библиограф]

 Остался пустяк - отодвинуть корректор от зеркала; получим схему
двухменискового астрографа АЗТ-16
Двухменисковый астрограф АЗТ-16

[Andrei Zubarev]

Остался пустяк - отодвинуть корректор от зеркала; получим схемудвухменискового астрографа АЗТ-16

Не совсем так.   Не все похожее является подобным.  В приведенной  Вами схеме астрографа, как в любом "Максутове", световой луч проходит через корректор один раз, слева-направо.  В представленной мной схеме - дважы: слева-направо, отражается от зеркала и еще раз справа-налево. ( Я должен был  отобразить  на рисунке ход лучей - исправлю. )  Тем самым, получаем возможность расположить его близко к зеркалу, в пределе вплотную, что могло бы дать определенные преимущества, например возможность изготовить такую ОС в виде отдельного объектива, а не целого телескопа. 

[Грехов Михаил]

Вопрос такой расчетчикам - в разных схемах апохроматов-триплетах может ли быть так, что допустим сферическая аберрация третьего порядка хорошо исправлена для зеленого света -532нм. А скажем для красного -650нм-недоисправлена и синего-450нм-переисправлена. А в другой схеме может быть запросто наоборот - красный-переисправлена, а синий-недоисправлена. Или для всех апохроматов существует только одно направление сферохроматизма?

У меня допустим предфокал с  несколько синеватой каемкой, а зафокал-красноватой. А на сайте Рохра полно и обратных внефокалов. Впрочем попадаются и такое же как и у меня.

[библиограф]

А в другой схеме может быть запросто наоборот - красный-переисправлена, а синий-недоисправлена.

Ставь кастрюлю, как тебе удобнее, повар! 
Может быть, как угодно! вот ещё раз ссылка из соседней темы и картинка из неё
http://www.telescope-optics.net/semiapo_and_apo_examples.htm

Я должен был  отобразить  на рисунке ход лучей - исправлю. )  Тем самым, получаем возможность расположить его близко к зеркалу, в пределе вплотную, что могло бы дать определенные преимущества, например возможность изготовить такую ОС в виде отдельного объектива, а не целого телескопа.

Не надо ничего исправлять, всё и так понятно. Барнхард Шмидт, вон
тоже сперва пытался изобрести корректор, который, будучи приставленным
вплотную к сферическому зеркалу, превращал бы его в параболическое.
Вместо асферизации зеркала  - асферизация пластинки.
А потом уже сообразил, что коррекционную пластинку надо отнести на расстояние радиуса кривизны сферического зеркала.
Получилась Камера Шмидта

[Грехов Михаил]

В том то и дело, что во всех рассмотренных схемах - красный-переисправлена а синий-недоисправлена.  Нет случая шиворот-навыворот....

[Toly]

Или для всех апохроматов существует только одно направление сферохроматизма?

“Направление” сферохроматизма существует, и не только для АПО, но и для обычных ахроматов: красный – недоисправлен, синий – переисправлен. Это общее правило и исключения очень редки.

[Дрюша]

Или для всех апохроматов существует только одно направление сферохроматизма?

Мне так, чисто интуитивно, кажется, что в рамках какой-то одной схемы (скажем, кроново-флюоритовый дублет или какой-нибудь там триплет вроде Тейлора) это "направление" более-менее одинаково. Даже если в одном случае используется, скажем, флюорит, а в другом, например, ОК4 как заменитель флюорита. Но если схемы принципиально разные, скажем, дублет и триплет, или вообще какой-нибудь там триалит как у Водяника или "Аполара"... Тут они могут быть разными. Хотя, вон, даже дублеты бывают, скажем, отрицательным компонентом вперёд или назад, и т.п. - то в данном стучае, наверное, в этом отношении их стоит рассматривать как "принципиально разные схемы". С третьей стороны, поскольку возможных "направлений" - всего два, то вероятность "случайного совпадения" этих "направлений" для двух принципиально разных схем, - составляет 50%. А это - довольно большая вероятность. А удачных схем - не так уж и много, поэтому, очень даже возможно, что у всех самых ходовых апохроматов, представленных на рынке, это "направление" - именно такое-то.

[Andrei Zubarev]

К сожалению, кома такой системы ( 3 порядок ) в принципе не устранима и равна постоянному значению, определяемому простым выражением... ( где то затерялось - найду, представлю).

... = (3*r/2)*H^2*W,             r = 1/R - кривизна зеркала,  H - полу-апертура,  W - половинный угол зрения.
А тангенциальный астигматизм такой системы ( собственно астигматизм + кривизна ) = -1*H*W^2
(Если быть точным, то это выражения для  системы - бесконечно тонкий корректор, совмещенный с вершиной зеркала. )

[ekvi]

Пробуем осваивать зеркально-линзовые системы.

У Г.М. Попова, начиная с его диссертации подобных схем полным-полна коробочка.
В программе  РОС тоже есть подобная схема: Супер-Максутов.

В представленной мной схеме - дважды: слева-направо, отражается от зеркала и еще раз справа-налево ... Тем самым, получаем возможность расположить его близко к зеркалу, в пределе вплотную, что могло бы дать определенные преимущества ...

Заменить параболоид линзовым дублетом предлагал ещё В.Н. Чуриловский, и, если Вы в курсе, надо об этом упоминать. А то, спустя лет этак десять, все эти схемы будут называться "схемы Зубарева".

( Я должен был  отобразить  на рисунке ход лучей - исправлю. )

- вот на этом и надо сосредоточить все усилия, т.к. время проходит, а интерфейс программы продолжает желать много лучшего, начиная с чёрного фона иллюстраций ...

[Andrei Zubarev]

У Г.М. Попова, начиная с его диссертации подобных схем полным-полна коробочка.В программе  РОС тоже есть подобная схема: Супер-Максутов.

...Заменить параболоид линзовым дублетом предлагал ещё В.Н. Чуриловский, и, если Вы в курсе, надо об этом упоминать. А то, спустя лет этак десять, все эти схемы будут называться "схемы Зубарева".

вот на этом и надо сосредоточить все усилия, т.к. время проходит, а интерфейс программы продолжает желать много лучшего, начиная с чёрного фона иллюстраций ...

У Попова в его "современной астрономической оптике"  я такой конструкции не нашел.  У Чуриловского в его  "теории хроматизма..." - тоже. Быть может проглядел. Поэтому был бы Вам признателен за точные ссылки.  В программе РОС - возможно, но к системе  Максутова она,  по моему разумению, не имеет никакого отношения. Что касается черного фона иллюстраций - он таким выбран сознательно - т.к. мне он больше нравится. И должен признаться, что интерфейс  программы сейчас отступил на второй план, поскольку мне самому стали интереснее получаемые с ее помощью результаты,  нежели планы по ее внедрению в массы.  В этом смысле ZEMAX не переплюнешь, да и не ставилось такой задачи.   

[ekvi]

См. Н.Н. Михельсон. "Опт.тел.", 1976, с. 286, рис. 8.15,б.
То, что вы мениски придвинули к ГЗ, - новизной не является, т.к. такое действо - из серии " а что, если...", которое поощрено работой Г.М. Попова "Асф.пов. в астрооптике" (с.126 и 130).

Хорошо, что Вы решили это опробовать в своей программе, но вопрос в том, что вывода Вы не сделали.
А вывод такой:  ничего такая система (два мениска лицами друг к другу перед ГЗ с 2м ходом луча через них) не даст. Если у Вас есть мало-мальский опыт изготовления оптики, то Вы должны понимать, что для изготовления даже одного мениска нужно попотеть так, что на 2й уже духу не хватит.
У менисков "кишка слабее", чем у 2х-линзового дублета, свойства которого В.Н. Чуриловский рассмотрел в 1968м в своей монографии "Теор.хром. и абер. 3го порядка" ( пп 22 и 45). Именно поэтому 2х-линзовый дублет целесообразнее вычурного двойного мениска.

Я понимаю, что сейчас Вы - вослед за Ю.А. Клевцовым - начнёте "качать права" о "патентной чистоте опт.схемы", но для конструктора подобные пульпистские аргументы - в эвристическом отношении - не убедительны.

На илл. - два варианта "суперМакса" из комплекта ОС программы РОС (ос № 8 и 11): один мениск вблизи ГЗ с 2м ходом луча через него. Такое применение мениска целесообразно. Схема не оригинальна - она была известна ещё Д.Д. Максутову, но у него не было возможности (расч. программы) исследовать её. У Нас с Вами такая возможность имеется, и мы должны быть скупее на восторги по поводу "новизны" подобных схем.

[md]

Можно ли рассчитать ахроматический/апохроматический рефрактор в котором одна из линз изготовлена из монокристаллического корунда/лейкосапфира? Он значительно прочнее фторида кальция и изготавливается в крупных блоках. Будет ли  влиять двулучепреломление на качество изображения?
Возможно ли также использовать для этой цели монокристаллический оксид циркония/фианит в комбинации с лейкосапфиром или самостоятельно?

[библиограф]

 Обсуждали уже, поликристаллические оптические материалы:
Линзы из керамики !?
Монокристаллический лейкосапфир для изготовления часовых стекол применяют с конца
60-х годов, но там нужна высокая твердость. А для оптических применений нужен материал
с показателем преломления больше 2 - типа двуокиси олова или даже алмаза. (n=2.42) -
иначе он не будет иметь преимуществ перед стеклом. И немного, о цене;
Пара алмазных окон для спектрометра посадочного модуля 'Пионер-Венера" диаметров в дюйм и толщиной 1/4 дюйма обошлись в $36000

[ekvi]

интерфейс  программы сейчас отступил на второй план, поскольку мне самому стали интереснее получаемые с ее помощью результаты

В своих разработках нужно иметь в виду следующее.
1. По технологическим соображениям асферику целесообразно менять на сферический корректор, когда в его состав входят не более 3-4 поверхностей.
Сама асферика состоит из несущей сферы и собственно асферичности, т.е. имеет 2 составляющие.
Мениск "обличён" 3 составляющими: 2 сферы и толщина снимаемого слоя (стрелка вогнутой поверхности). Т.е. изготовление одного мениска эквивалентно нанесению асферичности на исходную сферу. При применении 2х менисков вместо 1й асферики получаем 2х-кратный перебор.

2. В патентных бюро имеются инструкции по составлению заявок на изобретение. Основным критерием является новизна. Новизна м.б. формальной (визуальное отличие) с микроскопическим эффектом, как, например, в случае разворота мениска задом-наперёд в системе Попова или в СуперМаксе из программы РОС. Но стоит ли тратить силы на подобную возню?!
В формуле изобретения есть ключ: "... отличающийся тем, что, с целью существенного улучшения такого-то показателя, предлагается то-то и то-то. " В нашем случае целесообразно применение только одного мениска, сферические поверхности к-го позволяют получить на выходе из него "выглаженную" волновую поверхность - в отличие от "бугристой" после асферики. И, конечно, - существенный выигрыш по трудоёмкости при формообразовании сфер у мениска.

[ekvi]

Можно ли рассчитать ахроматический/апохроматический рефрактор в котором одна из линз изготовлена из монокристаллического...

... чего угодно, т.к. задача расчёта оптики с заданными характеристиками - это формальная, чисто математическая проблема.
Твёрдость, как я понимаю, потребовалась для фронтальной линзы с целью увековечивания объектива?

Будет ли  влиять двулучепреломление на качество изображения?

Будет.
Рассчитать нетрудно. Двулучепреломление - из-за двух показателей преломления. Умножив разницу показателей на фокус, Вы оцените продольную аберрацию, а через неё - ожидаемый размер пятна рассеяния.
Но стоит ли городить этот огород, если изображение будет всегда раздвоено, бликовано?!

[Andrei Zubarev]

Полно-апертурный двух-линзовый афокальный (апохроматический) корректор сферической аберрации сферического зеркала, работающий в двойном ходе лучей.  Еще один вариант: корректор состоит  из одной плоско-вогнутой и одной плоско выпуклой линзы. Надеюсь, это устранит подозрения, что  - это какая-то разновидность менисковых систем Максутова.  Так же, насколько разумею, он должен быть значительно проще в изготовлении, чем двух-менисковый, представленный несколькими постами выше. ( К радости уважаемого ekvi. )  На картинке, внизу -  спот системы в сравнении со спотом сферического зеркала (справа ).  На рисунке самого девайса  радиусы искусственно "подзакручены", для наглядности и приятности глазу. В действительности, они гораздо более плавные.