фокусное расстояние схема Корша?

[skysat]

Здравствуйте, господа!
Возможно глупый вопрос, но нигде не смог найти на него ответ, может кто-то сможет подсказать здесь.
Как определить фокусное расстояние оптической системы?
В данном случае, например,имеем опт. схему Корша с 4 зеркалами F/20, установленную на КА Pleiades, и известно что фокусное расстояние 13м.
Как можно вычислить это расстояние? Интересует возможность его уменьшения до F/10 или F/12, а как это сделать нет понимания.
Если подскажете формулы или литературу, в которой смогу найти ответы на вопросы, буду очень благодарен

[Алексей Юдин]

Таргетните мягонько либо фокусное, либо относительное к нужной цифре, чтобы на каждой перевесовке оно давало в критерии на старте порядка 0,9, а не 0,99999... - чтобы систему из ямы не вышибало.

[ekvi]

формулы

2х-зеркальные системы рассмотрены у Н.Н. Михельсона "Оптические телескопы" - там приведены для них формулы.

как это сделать нет понимания

Далее, на 4-м эллипсоидальном зеркале происходит почти 2х-кратное увеличение эквивалентного фокуса предыдущей системы.
Если заменить его на сферу так, чтобы эквивалентный фокус переносился не на отдалённую плоскость, а в непосредственной близости с отверстием в 3-м плоском зеркале, то Вы вместо F/20 получите желаемые F/10.
Но только полученная указанным способом "реальность" - всего лишь габаритная : остаётся ещё аберрационная "реальность" (1-й рисунок иллюстрирует эту мысль: ОС Корша получена из предфокальной 3х-зеркальной ОС Чуриловского-Цыганковой).
Поэтому придётся позаботиться о пересчёте асферичностей и о плоском поле (2-я илл.). Только это будет уже совсем другая ОС.
На 3-й илл. удалось приблизиться к Коршу без переделки РОС путём переноса входного зрачка на 2-е зеркало.
e1² = 0.578, e2² = 1.373, e4² = 0.474.

[nitar]

как это сделать нет понимания.

Как я понял, одно из условий нормальной работы этой системы - перенос изображения входного зрачка четвертым зеркалом в район отверстия третьего (плоского) зеркала. Если уменьшить эквивалентное фокусное  расстояние первых двух (при сохранении выноса промежуточного изображения) и увеличить при этом оптическую силу четвертого зеркала (для сохранения условия согласования зрачков), получится двойной эффект увеличения относительного отверстия. Можно ещё увеличить фокусное расстояние и отодвинуть (учитывая условие согласования зрачков) четвертое зеркало. Здесь эффект будет слабый и это приведет к увеличению диаметра четвертого зеркала.

[ekvi]

получится двойной эффект увеличения относительного отверстия

с 8-кратным ужесточение допусков и асферичностей ...

Здесь эффект будет слабый и это приведет к увеличению диаметра четвертого зеркала.

Эффект, действительно, будет слабым. Но зачем увеличивать линейное поле? - при 2х масштабировании (уменьшении) угловое поле можно сохранить, наоборот, уменьшив вдвое линейное.
На 1й илл - исходный Корш, на 2й - вдвое укороченный: у ГЗ асферичность с 1 мкм поднялась до 7.

[skysat]

Поэтому придётся позаботиться о пересчёте асферичностей и о плоском поле

Я очень поверхностно разбираюсь в оптике и, к сожалению, половину написанного Вами не смог понять Расчёт самих зеркал, радиусов, кривизны и оптических сил для меня тёмный лес

Если уменьшить эквивалентное фокусное  расстояние первых двух (при сохранении выноса промежуточного изображения)

Вот как раз что-то подобное интересует, добиться уменьшения габаритов системы за счёт уменьшения фокусного расстояния. И как я понимаю этого можно добиться за счёт уменьшения расстояния между главным и вторичным зеркалом, т.е. допустим в нашей системе это расстояние 1,3м, то на сколько нужно его изменить, чтобы фокусное расстояние ОС с 13м изменилось до 6 или 8 метров. Если такое вообще возможно.  Как будут изменяться характеристики зеркал не влияющие на габариты телескопа в целом - неважно.
Так как знания мои поверхностны, не могу найти подходящую литературу или научные статьи, где приводится хоть какая-то поверхностная математика.

[Rex-7567]

Сначала прочитал как схема Кроша. 

[skysat]

Также насчёт третьего плоского зеркала, на самом деле там нет отверстия, а оно сдвинуто с общей оси первых двух зеркал, а лучи собираются в точку в этой же плоскости, что и плоское зеркало, но над ним.

[библиограф]

В данном случае, например,имеем опт. схему Корша с 4 зеркалами F/20, установленную на КА Pleiades, и известно что фокусное расстояние 13м.

Расчёт самих зеркал, радиусов, кривизны и оптических сил для меня тёмный лес

На воровском жаргоне это называется хилять за блатного
Korsch, D. (1972). Closed Form Solution for Three-Mirror Telescopes, Corrected for Spherical Aberration, Coma, Astigmatism, and Field Curvature. Applied Optics, 11(12), 2986.
https://sci-hub.do/https://doi.org/10.1364%2FAO.11.002986

[skysat]

это называется хилять за блатного

Не понимаю о чём Вы, но спасибо за наводку на статью.
В России я так понимаю, такая опт.схема не популярна в практике, раз нет ни каких публикаций расчётов вариантов конструкции.

[библиограф]

 Это тривиально!
Нетрудно предположить, что тот, кто интересуется многозеркальными анастигматами - не
простой астроном-любитель, а по крайней мере, оптик-вычислитель.
Вы же нет.

Расчёт самих зеркал, радиусов, кривизны и оптических сил для меня тёмный лес

раз нет ни каких публикаций расчётов вариантов конструкции.

Как это -нет? Вот докторская диссертация по теме, учёная дама опубликовала несколько десятков работ по теме.
https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/3449/doc1.pdf;jsessionid=56378F5F63C4FA3AD82A75205020F099?sequence=1
Просто посмотрите в Google Трехзеркальный анастигмат Корша

[skysat]

не
простой астроном-любитель

Да я обычный студент, который увлекается развитием оптики космических аппаратов ДЗЗ, но учусь не по этому направлению. Как-то упустил работы этой дамы, уроженки Белоруссии, натыкался только на работы В.Ю.Теребижа. Ещё раз большое спасибо за наводки, буду изучать.

[ekvi]

там нет отверстия

спектрограф?

В России я так понимаю, такая опт.схема не популярна в практике, раз нет ни каких публикаций

систему "Корша" родил Д.Д. Максутов: Н.Н. Михельсон "Оптические телескопы", с. 240. Его система куда как практичней.

[skysat]

спектрограф?

да, ПЗС-матрицы с временным накоплением заряда одновременно снимают сигнал в ПХ и в четырёх МС диапазонах.
если интересно, тут статья от разработчиков про оптику: https://doi.org/10.1117/12.2308258
Также спасибо за литературу, буду изучать!

А насчёт того, что схема не популярна в России сделал вывод также основываясь на том, что космические аппараты ДЗЗ не проектируют под эту оптику (кроме разве что Egyptsat-2(РКК Энергия) для которого оптику Корша создала Белорусская компания), в отличие от зарубежных компаний, которые развиваются по этому пути.