Моделируем оптику

[INPan]

И ещё вопрос, как бороться со сферической аберрацией а красной и синей области спектра? В зелёных лучах она практически отсутствует и картинка просто идеальная!

[Алексей Юдин]

Уменьшать светосилу! 

[Алексей Юдин]

Да-а, жаль что я не оптик...
Алексей, а стёкла я правильно выбрал?

Ну, как писал R. Ceragioli в своём руководстве по изготовлению рефракторов - the vanilla and chocolate of transmission optics 

[INPan]

Уменьшать светосилу! 

Точно!
Вот клёвый ахромат-планетник получился! Смотреть в него планеты конечно невозможно, ну потому что ахромат, а вот снимать на ч/б камеру с фильтрами - самое то!   В зелёных лучах сферички можно считать совсем нет, а в красных и синих она довольно умеренная, примерно 0.45 мм.

[INPan]

Ну, как писал R. Ceragioli в своём руководстве по изготовлению рефракторов - the vanilla and chocolate of transmission optics 

Что в переводе с армянского означает - за плитку ванильного шоколада хорошую оптику не приобретёшь!

[Алексей Юдин]

Вообще, конечно, начинать знакомство с расчётами оптики с ахроматов и окуляров - это страшно для новичка - такие системы требуют замысловатых методик оптимизации.

Начинать лучше с наиболее прозрачных вещей - Ньютонов и корректоров к ним, двухзеркальных систем - Кассегренов, Грегори, потом потренироваться на РК в классичестой и квази-форме, с разными корректорами. Для катадиоптриков для начала лучше всего Шмидт в вариациях. Максутов уже весьма неоднозначен. Браться же за системы со сложными и компромиссными критериями, такими как типичный ахромат или боже упаси окуляр надо в последнюю очередь, когда построение нужной оценочной функции чувствуется кончиками пальцев и,самое главное, накоплена библиотека примеров реального качества.

Поэтому, всем начинающим срочно просмотреть всю LensView  скачать OptalixLT http://www.optenso.com/download/download.html, а уже к нему файлы для книги Handbook of Optical instruments Vol.4. http://www.optenso.com/hos/designfiles.html Потом проглядеть Zebase и библиотеку примеров CodeV. Потом браться за LensView. После этого www.freepatentsonline.com 

[INPan]

Стало быть будем переориентироваться на OptalixLT.
Алексей, я вот в начале темы задал вопрос, может быть Вы ответите?
Какой конический коэффициент нужно установить параболе, чтобы её поверхность имела отклонение от идеала L/6?
Я просто хочу посмотреть как будет показывать дифракфионную картину такое зеркало, ну то есть почувствовать, увидеть на сколько это хуже, чем L/8.

[Алексей Юдин]

Это зависит от светосилы. В расчётных программах остаточно прицелить соотвествующий член разложения Цернике к нужной лямбде и можно прямо оптимизировать под искомый эксцентриситет.

[Алексей Юдин]

Стало быть будем переориентироваться на OptalixLT.

Нет, он сильно ограничен в возможностях. Если не хочется пиратства и затрат а также нужна надёжность и функциональность, то только Synopsys. http://www.osdoptics.com/

[INPan]

Это зависит от светосилы. В расчётных программах остаточно прицелить соотвествующий член разложения Цернике к нужной лямбде и можно прямо оптимизировать под искомый эксцентриситет.

Да-а, тёмный лес...
Светосила? Зеркало 305мм F/6. Ну пока что про Линзик. Там в таблице я пробовал ставить такой коэффициент (отличный от -1, чтобы получить продольную аберрацию 0.64мм (по Наумову). Картинка получилась ужасная!

[Алексей Юдин]

Как раз в этом основная трудность и основной разрыв, что в численном моделировании первичен общий критерий качества, на его основе задача решается без привязки к конкретным параметрам. В плане реализации это выражается в применении нормализованных зрачковых и полевых координат для задания сетки лучей. Параметры же могут быть как целевыми для оптимизации переменными, так и жестко заданными, например радиус кривизны зеркала. Аналитические же формулы, даже основанные на тех же критериях качества, идут с несколько другой стороны - в них уже заложен ответ.

По поводу конкретного примера - анализ мог вестись в параксиальном фокусе, а не в точке наилучшей фокусировки. Система оптимизировалась?

[INPan]

А какой параметр нужно оптимизировать? Я просто установил коэффициент конического сечения -1.4, т.е. параболу превратил в гиперболу с продольнойаберрацией 0.64 мм.

[Алексей Юдин]

На практике сферическая балансируется с дефокусом, достигается наилучшая фокусировка, для близкой к дифракционной системе минимизирующая СКО волнового фронта от ближайшей сферы и соответственно максимизирующая ЧКХ. Это и нужно делать в программе - перефокусироваться по минимуму среднеквадратичной волновой аберрации.

[INPan]

То есть просто сместить фокус? А на сколько? Мне нужно получить плохое зеркало с L/6.
Извиняюсь за тупость.

[INPan]

Вот что я натворил...
Мне кажется, что -1.4 это много.

[Алексей Юдин]

Насколько - определяет оптимизатор, всё происходит само! Главное - задать нужный критерий, в данном случае СКО ВФ. Если же переменных 2 то надо либо прямо ставить целевой функцией л/4 церниковской сферической как говорилось выше, либо если Линзик это не позволяет сделать ручное итерационное решение эксцентриситета, оптимизируя дефокус на каждой итерации.

[INPan]

Ох, и где же это СКО ВФ искать-то?
Надо, видать, глубже Маркса изучать... Скачал синопсис.

[Алексей Юдин]

Что-то близкое к спотовому результату Земакса - он даёт для -1,4 0,428 мм дефокуса. Волновой критерий даёт 0,321, PTV при этом хуже, зато лучше RMS.

Если идти по Цернике к 0,25 лямбды получается -1,192 эксцентриситет и 0,154 дефокуса для 0,546 мкм.

[INPan]

А для 0.33 лямбды?

[INPan]

Ну то есть вот парабола с отклонением поверхности в сторону гиперболы на величину L/8, которая даст искажение волнового фронта на L/4?
Правильно я понял?