Программа расчета компенсационной схемы Д.Д.Максутова

[INPan]

В связи с этим вопрос знатокам.
Как связан эксцентриситет зеркала с отклонением от волнового фронта не превышающим заданное значение (L/4)?
Т.е. является ли эллипсоид с e2=-0,95 или гиперболоид с e2=-1,05 гиперболоид параболоидом с допуском по волновому фронту L/4?
И зависит ли это от апертуры?

[Serge Chuprakov]

Нет, выбрасывать не стоит, а вот прислать свой файл можно. Могу прислать свой
Кстати, лицензия, кажется, на старый Zemax, не 12-й. Хотя могу и ошибаться.

До меня только что наконец дошло, что такое точный расчет! Да, действительно, PTV по третьим порядкам действительно доходит аж до лямбда/20 в зеленом свете! По сравнению с  лямбда/250 это ни в какие ворота...
А еще у меня допотопный Nokia 6300 и езжу я на автобусе...

[yas]

А еще у меня допотопный Nokia 6300 и езжу я на автобусе...

Вы, батенька, богач. У меня Siemens S65 и хожу я пешком. Вы, часом, не в ИСЗФ работаете?

[Serge Chuprakov]

В ИСЗФ, ну а где еще от нужды спасаться? Выбором плоскости наилучшей фокусировки можно, если очень хочется, уменьшить PTV до лямбда/50. Вы наверное, обманываете, что ходите с Siemens S65, сейчас у каждой уборщицы Samsung Galaxy 

[LifeIsGood]

Так а все таки, какая требуется точность в определении параметров зеркал и расстояния между ними?

[Алексей Юдин]

3-5 мм для 1:5 не проблема. Чем больше компенсатор тем мягче допуски.

[Vladstar]

3-5 мм для 1:5 не проблема. Чем больше компенсатор тем мягче допуски.

Увеличение размера компенсатора требуется только при увеличении размеров испытуемого параболического или гиперболического зеркал и уменьшении их R кривизны, т.к при этом уменьшаются расстояния между зеркальными компонентами. Допуски же в выставке расстояний между компонентами зависят также от R кривизны испытуемого зеркала (чем R меньше, тем жёстче), а не от размера компенсатора.

[Vladstar]

Для определения коэффициента r пользуюсь программой, написанной студентами здесь:    www.webmath.ru/web/prog31_1.php.  После уточнения интервалов x и  y , точности до единиц в четвёртом знаке после запятой значения r/s достаточно для дальнейших расчётов. PS. Формула для построения графика y=(2-x)^4/(2*(1-x)^2),   x - r/s, y- коэфф-т k.

[INPan]

Так а все таки, какая требуется точность в определении параметров зеркал и расстояния между ними?

Так для этого и есть программа. Достаточно смоделировать реальную схему и подвигать туда-сюда компоненты.
На практике у нас есть реальное зеркало и реальный сферический компенсатор. Нам остаётся рулить только расстояниями.
А ещё интересно будет посмотреть на сколько чувсвительна схема к эксценриситету испытуемого зеркала.
Вот к примеру:
ГЗ Д=300мм Ф=1500,
компенсатор Д=70мм
(вполне достаточно, как выяснилось), Ф=450мм
Если мы натёрли не параболу, а эллипсоид е=-0,99 или гиперболу е=-1,01, и при этом P-V зеркала по волновому фронту не превысит L/4, то расстояние между центрами зеркал может плавать в пределах 5мм, а расстояние от центра компенсатора до звезды в пределах всего лишь 0,76мм. Если первый параметр проще выставить, то 0,76мм - это уже серьёзно, хотя и вполне реализуемо, учитывая, что это расстояние достаточно не большое, 268мм. Осталось только определить:
1. Можно ли гиперболу или эллипсоид с заданным е, заданным диаметром и фокусным расстоянием считать параболой с P-V = L/4 по волновому фронту?
2. Каким образом связаны эти параметры испытуемого зеркала с P-V?
Эти вопросы я уже задавал, но остался не услышанным. Можно конечно смоделировать ситуацию в оптической программе, но хочется всё же увидеть формулу и включить её в программу, чтобы наряду с рассчитанными параметрами отображались и допуски по установке компонентов компенсационной схемы Максутова.

[INPan]

...Формула для построения графика y=(2-x)^4/(2*(1-x)^2),   x - r/s, y- коэфф-т k.

Та-ак, уже лучше! Влад, так значит эту формулу можно просто решить относительно x, ну то есть r/s и тогда не нужна ни какая подгонка?

[Vladstar]

Игорь, посчитал. Получилось для ГЗ 300/1500:отклонение поверхностей для е2=0.99 и 1.01 составит 0.01мкм, т.е. это в 7 раз меньше, чем при точности поверхности зеркала Л/8.

...Формула для построения графика y=(2-x)^4/(2*(1-x)^2),   x - r/s, y- коэфф-т k.

Та-ак, уже лучше! Влад, так значит эту формулу можно просто решить относительно x, ну то есть r/s и тогда не нужна ни какая подгонка?

Совершенно верно. Двигаешь курсор по графику, высвечиваются значения X  и Y. Далее уменьшаешь интервал У , строится новый график где точнее определяется r/s

[INPan]

Я понимаю, Влад, но зачем нам график, нам просто нужно получить из этого уравнения другое, относительно x, то есть r/s.

[Serge Chuprakov]

1. Можно ли гиперболу или эллипсоид с заданным е, заданным диаметром и фокусным расстоянием считать параболой с P-V = L/4 по волновому фронту?
2. Каким образом связаны эти параметры испытуемого зеркала с P-V?
Эти вопросы я уже задавал, но остался не услышанным.

1. Смотря что понимать под "можно считать". Если удовлетворитесь штрелем 0.5, то "можно считать" параболой и поверхность с бОльшими ошибками
2. Берете уравнение (1) из моего поста, если у вас есть ошибка в d, и/или rho (связанное с a через уравнение (2) из моего поста) и/или e, оно будет не равно нулю. Рассчитываете эту величину, умножаете на эквивалентное фокусное расстояние системы, куб эквивалентного относительного отверстия  и делите на 64 вот так:

((d-1+4*e+a*(d-1)*(a*(a-1)-1))*f*A^3)/64 (1)

Получаете поперечную сферическую аберрацию. Грубо говоря, она не должна превышать радиус кружка Эри для эквивалентного относительного отверстия, что и определит допустимые отклонения a (и через него rho), расстояния d и эксцентрисситета e. Т. е. надо решить:

(((d+dd)-1+4*(e+de)+(a+da)*((d+dd)-1)*((a+da)*((a+da)-1)-1))*f*A^3)/64 <= r_airy (2)

относительно или da, или de, или dd. Как видите, никаких "оптических программ", было бы желание. Самое сложное — определить эквивалентное фокусное расстояние f системы.
Готовых формул вы все равно не найдете, а обижаться на молчание не стоит — вы хотите, чтобы какой-нибудь толковый спец (коих тут по пальцам одной руки можно пересчитать) потратил на вашу задачу целый вечер.

[Vladstar]

Тяжело соображать после плутора суток работы и приняв с усталости пивка. Конечно же, зная k, график позволяет определить r/s.

[INPan]

1. Смотря что понимать под "можно считать". Если удовлетворитесь штрелем 0.5, то "можно считать" параболой и поверхность с бОльшими ошибками

А разве можно считать Штрель 0,5 нормальным? 0,8 - уже не плохо, а 0,9 вообще мечта. Кстати, немного не по теме, на идеальной параболе центральное экранирование тоже снижает Штрель.

2. Берете уравнение (1) из моего поста, если у вас есть ошибка в d, и/или rho ...
 Как видите, никаких "оптических программ", было бы желание.

Спасибо, Сергей, буду вникать.

Самое сложное — определить эквивалентное фокусное расстояние f системы.

Так ведь вроде как эквивалентное фокусное расстояние в схеме Максутова равно радиусу кривизны испытуемого зеркала.

Готовых формул вы все равно не найдете, а обижаться на молчание не стоит — вы хотите, чтобы какой-нибудь толковый спец (коих тут по пальцам одной руки можно пересчитать) потратил на вашу задачу целый вечер.

Ни каких обид, просто иногда бывает, что вопрос просто не увидели, а решение его известно.

[serega2007]

Как связан эксцентриситет зеркала с отклонением от волнового фронта не превышающим заданное значение (L/4)?

         Ответ очень простой и очень точный . Предлагаю подумать .

[Vladstar]

alex~, можете выслать вашу прогу? Хочу практически сравнить два компенсационных метода: Вайнео и Максутова.

[nikbor1]

Да  мне тоже интересно , у кого будет более рациональная программа . Хорошо бы сделали программу по определению оптики и расстояний между ней , также как в калькуляторе Вайнео . Подставил диаметры и радиусы оптики и результат показан что к чему .

[ROVIAN]

Так программа есть такая. Делал Игорь (INPan), давно ссылка у меня на сайте есть.   
Метод Максутова

[nikbor1]

Похож на метод Вайнео , только добавляется диагональное зеркало и похоже на то что нож находится вместе с источником света . У Вайнео сферическое зеркало наверно отличается от сферы Максутова по размеру в меньшую сторону , или я не прав ? Задаю вопросы а программу ещё не смотрел может там уже есть ответы на мои вопросы . Что то она не открывается , вернее не работает .