Базовая сферическая линза с исправленной сферической аберрацией путем применения градиентного материала с осевым линейным распределением показателя преломления - page 4

Т.С. Ровенская, А.Е. Алимов
4
Градиентная часть представляла собой выпукло-плоскую линзу с
«острым» краем, в которой радиус кривизны
r
1
имел значение перво-
го радиуса линз по варианту 1. ГОС с распределением ПП
n
(1)
(
z
) =
=
n
0
+
n
1
z
введена в пределах стрелки прогиба первой поверхности
склеенного компонента (эта стрелка определяла осевую толщину
d
1
ГОС);
n
0
выбран из диапазона [1,4; 2,0] с шагом 0,1. Однородная
часть имела первую плоскую поверхность радиусом
r
2
, а радиус
r
3
второй поверхности и коэффициент
n
1
в ОЛРПП определяли как ре-
зультат синтеза из условий получения заданного значения фокусного
расстояния линзы (
f
′ = 100 мм) и устранения в ней сферической
аберрации третьего порядка. ПП однородной части приравнивали к
величине ПП градиентной части при
z
=
d
1
. Величину общей осевой
толщины
d
склеенного компонента сохраняли равной 10 мм. Полу-
ченное решение соответствует варианту 1а.
Отметим, что при синтезе линз вариантов 1а и 1б введено огра-
ничение на перепад показателя преломления (Δ
n
) = ±0,2 с целью
обеспечить технологически допустимые на сегодня параметры ГОС.
При анализе однородных и градиентных решений рассмотрены
все монохроматические аберрации третьего порядка для трех поло-
жений входного зрачка
s
p
= –15; 0; 15 мм путем расчета аберраций по
значениям соответствующих сумм с учетом условий нормировок [5]
(положение
s
p
определено осевым расстоянием от первой поверхно-
сти линзы до центра входного зрачка).
Для оценки влияния осевой толщины по приведенному выше ал-
горитму также выполнен синтез и исследованы линзы аналогичных
типов с
d
= 30 мм (варианты 2, 2а, 2б).
Расчет решений с коэффициентом
n
0
= 1,7 в области реальных
аберраций при
D
/
f ′
= 1:2; 2ω =30º проведен по программе ZEMAX.
Для линз с
d
= 10 мм рассмотрены два положения входного зрачка
s
p
= –15; 0 мм, так как в приближении третьего порядка указанное
изменение величины
s
p
оказывало заметное влияние на аберрацион-
ные коэффициенты. В представленные материалы включены также
реальные аберрации, соответствующие линзам с
d
= 30 мм при рас-
положении входного зрачка на расстоянии –15 мм. Это обеспечило
возможность оценки влияния осевой толщины на значения реальных
аберраций.
Конструктивные параметры синтезированных линз и связан-
ные с ними особенности исследования.
Значения конструктивных
параметров линз вариантов 1 и 2, полученных в результате синтеза,
представлены в [5]. В данной работе отметим некоторые особенности,
необходимые для достижения сформулированных выше целей.
Стрелка прогиба первой поверхности и соответственно глубина
градиентного слоя для линз вариантов 1а, 2а определены по формуле
1,2,3 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,...16
Powered by FlippingBook