Naklonění (optika) - Tilt (optics)

v optika, náklon je odchylka ve směru šíření paprsku světla.

Přehled

Tilt kvantifikuje průměrný sklon ve směru X a Y a vlnoplocha nebo fáze profil napříč zornicí optického systému. Ve spojení s píst (první Zernikeův polynom ), lze naklonění X a Y modelovat pomocí druhého a třetího Zernikeho polynomu:

X-Tilt:
Naklonění Y:

kde je normalizovaný poloměr s a je azimutální úhel s .

The a koeficienty jsou obvykle vyjádřeny jako zlomek zvoleného vlnová délka světla.

Píst a náklon nejsou ve skutečnosti skutečné optické aberace, protože nepředstavují ani nemodelují zakřivení ve vlnoploše. Rozostření je nejnižší optická aberace nejnižšího řádu. Pokud se píst a náklon odečtou od jinak dokonalého vlnoplochy, vytvoří se dokonalý obraz bez aberací.

Rychlý optický náklon v obou směrech X a Y se nazývá chvění. Jitter může vznikat z trojrozměrných mechanických vibrací a z rychle se měnícího 3D lom světla v aerodynamických tokových polích. Jitter může být kompenzován v adaptivní optika systém pomocí plochého zrcadla namontovaného na dynamickém dvouosém upevnění, které umožňuje malé, rychlé a počítačem řízené změny v úhlech X a Y zrcadla. Toto se často nazývá „rychlé zrcátko“ nebo FSM. A kardanový optický zaměřovací systém nemůže mechanicky sledovat předmět nebo stabilizovat promítaný laserový paprsek na mnohem lepší úroveň než několik stovek mikroradians. Broušení v důsledku aerodynamických turbulencí dále zhoršuje stabilitu ukazování.

Světlo však nemá žádnou znatelnou hybnost a odrazem od počítačově řízeného FSM lze obraz nebo laserový paprsek stabilizovat na jednotlivé mikroradiany, nebo dokonce na několik stovek nanoradians. Tím se téměř úplně eliminuje rozmazání obrazu v důsledku pohybu a vzdálené pole chvění laserového paprsku. Omezení stupně stabilizace přímé viditelnosti vyplývají z omezeného dynamického rozsahu náklonu FSM a lze změnit nejvyšší frekvenci úhlu sklonu zrcadla. Většina FSM může být poháněna na několik vlnových délek náklonu a na frekvencích přesahujících jednu kilohertz.

Vzhledem k tomu, že zrcadlo FSM je opticky ploché, nemusí být FSM umístěny na obrázky žáků. Dva FSM lze kombinovat a vytvořit anti-beamwalk pár, který stabilizuje nejen úhel paprsku, ale také polohu středu paprsku. Anti-beamwalk FSM jsou umístěny před a deformovatelné zrcadlo (který musí být umístěn na obrazu zornice) ke stabilizaci polohy obrazu zornice na deformovatelném zrcadle a minimalizaci chyb korekce vyplývajících z pohybu vlnoplochy, nebo stříhání, na deformovatelném čelním panelu zrcadla.

Reference

  • Malacara, D., Testování optického obchodu - druhé vydání, John Wiley and Sons, 1992, ISBN  0-471-52232-5.