1.Focal Length of Optical Systems
Brandpuntslingte is in tige wichtige yndikator fan optysk systeem, foar it konsept fan brânpunt, wy hawwe mear of minder in begryp, wy besjogge hjir.
De brânpuntslingte fan in optysk systeem, definiearre as de ôfstân fan it optysk sintrum fan it optysk systeem nei it fokus fan 'e beam by it ynfal fan parallel ljocht, is in mjitting fan 'e konsintraasje of diverginsje fan ljocht yn in optysk systeem. Wy brûke it folgjende diagram om dit konsept te yllustrearjen.
Yn 'e boppesteande figuer konvergeart de parallelle beam ynsidint fan' e linker ein, nei't troch it optysk systeem trochgien is, nei it byldfokus F', de omkearde útwreidingsline fan 'e konvergerjende ray krúst mei de oerienkommende útwreidingsline fan' e ynfallende parallelle ray by in punt, en it oerflak dat dit punt foarby giet en loodrecht stiet op 'e optyske as wurdt it efterste haadflak neamd, it efterste haadflak krúst mei de optyske as op punt P2, dat it haadpunt neamd wurdt (of it optyske sintrumpunt), de ôfstân tusken it haadpunt en de byldfokus, it is wat wy meastal de brânpuntslingte neame, de folsleine namme is de effektive brânpuntslingte fan it byld.
Ut de figuer is ek te sjen dat de ôfstân fan it lêste oerflak fan it optysk systeem nei it fokaalpunt F' fan it byld de efterste fokale lingte (BFL) neamd wurdt. As de parallelle beam ynfallend is fan 'e rjochterkant, binne d'r ek konsepten fan effektive fokale lingte en front focal lingte (FFL).
2. Focal Lengte Test Metoaden
Yn 'e praktyk binne d'r in protte metoaden dy't kinne wurde brûkt om de fokale lingte fan optyske systemen te testen. Op grûn fan ferskate prinsipes kinne de metoaden foar testen fan fokale lingte wurde ferdield yn trije kategoryen. De earste kategory is basearre op de posysje fan it byldfleantúch, de twadde kategory brûkt de relaasje tusken fergrutting en brânpuntslingte om de brânpuntslingtewearde te krijen, en de tredde kategory brûkt de golffrontkromme fan 'e konvergearjende ljochtstraal om de brânpuntslangewearde te krijen .
Yn dizze seksje sille wy de meast brûkte metoaden yntrodusearje foar it testen fan de fokale lingte fan optyske systemen:：
2.1Collimator Metoade
It prinsipe fan it brûken fan in kollimator om de fokale lingte fan in optysk systeem te testen is lykas werjûn yn it diagram hjirûnder:
Yn 'e figuer wurdt it testpatroan pleatst yn' e fokus fan 'e kollimator. De hichte y fan it testpatroan en de brânpuntslingte fc' fan de kollimator binne bekend. Nei't de parallelle beam útstjoerd troch de kollimator is konvergearre troch it hifke optyske systeem en ôfbylde op it byldflak, kin de fokale lingte fan it optysk systeem wurde berekkene op basis fan 'e hichte y' fan it testpatroan op it byldflak. De fokale lingte fan teste optysk systeem kin de folgjende formule brûke:
2.2 GaussiaanskMetod
De skematyske figuer fan Gaussiaanske metoade foar it testen fan de fokale lingte fan in optysk systeem wurdt werjûn as hjirûnder:
Yn 'e figuer wurde de foar- en efterkant haadflakken fan it optyske systeem ûnder test fertsjintwurdige as P en P' respektivelik, en de ôfstân tusken de twa haadfleantugen is dP. Yn dizze metoade, de wearde fan dPwurdt beskôge as bekend, of syn wearde is lyts en kin negearre wurde. In foarwerp en in ûntfangende skerm wurde pleatst oan de linker- en rjochter einen, en de ôfstân tusken harren wurdt opnaam as L, dêr't L moat wêze grutter as 4 kear de fokale lingte fan it systeem ûnder test. It systeem ûnder test kin wurde pleatst yn twa posysjes, oantsjutten as respektivelik posysje 1 en posysje 2. It objekt oan de linkerkant kin dúdlik ôfbylde wurde op it ûntfangende skerm. De ôfstân tusken dizze twa lokaasjes (oantsjutten as D) kin mjitten wurde. Neffens de konjugaasjerelaasje kinne wy krije:
Op dizze twa posysjes wurde de objektôfstannen opnommen as respektivelik s1 en s2, dan s2 - s1 = D. Troch formule-ôflieding kinne wy de brânpuntslingte fan it optyske systeem krije as hjirûnder:
2.3Lensometer
De Lensometer is heul geskikt foar it testen fan optyske systemen mei lange fokale lingte. Syn skematyske figuer is as folget:
Earst wurdt de lens ûnder test net yn it optyske paad pleatst. It waarnommen doel oan de linkerkant giet troch de kollimearjende lens en wurdt parallel ljocht. It parallelle ljocht wurdt konvergearre troch in konvergearjende lens mei in fokaallingte fan f2en foarmet in dúdlik byld by de referinsje byld fleanmasine. Nei't it optyske paad is kalibreare, wurdt de teste lens yn it optyske paad pleatst, en de ôfstân tusken de te testen lens en de konvergerjende lens is f2. As gefolch, troch de aksje fan 'e lens dy't test wurdt, sil de ljochtstraal opnij fokusje, wêrtroch in ferskowing yn' e posysje fan it byldflak feroarsaket, wat resulteart yn in dúdlik byld op 'e posysje fan it nije byldflak yn it diagram. De ôfstân tusken it nije byldflak en de konvergerjende lens wurdt oantsjutten as x. Op grûn fan 'e objekt-ôfbyldingsrelaasje kin de brânpuntslingte fan' e lens dy't test wurdt ôfliede as:
Yn 'e praktyk is de lensometer in protte brûkt yn' e topfokale mjitting fan brillenzen, en hat de foardielen fan ienfâldige operaasje en betroubere presyzje.
2.4 AbbeRefractometer
De Abbe-refractometer is in oare metoade foar it testen fan de fokale lingte fan optyske systemen. Syn skematyske figuer is as folget:
Plak twa linialen mei ferskillende hichten oan it objekt oerflak kant fan de lens ûnder test, nammentlik scaleplate 1 en scaleplate 2. De oerienkommende scaleplates 'hichte binne y1 en y2. De ôfstân tusken de twa skaalplaten is e, en de hoeke tusken de topline fan 'e liniaal en de optyske as is u. De skaalplaat wurdt ôfbylde troch de hifke lens mei in fokale lingte fan f. In mikroskoop is ynstalleare oan 'e ein fan' e ôfbylding oerflak. Troch de posysje fan de mikroskoop te ferpleatsen wurde de boppeste bylden fan de twa skaalplaten fûn. Op dit stuit wurdt de ôfstân tusken de mikroskoop en de optyske as oanjûn as y. Neffens de objekt-ôfbylding relaasje kinne wy de brânpuntslingte krije as:
2.5 Moire DeflectometryMetoade
De Moiré-deflektometrymetoade sil twa sets fan Ronchi-beslúten brûke yn parallelle ljochtbalken. Ronchi hearskippij is in raster-lykas patroan fan metalen chromium film ôfset op in glêzen substraat, faak brûkt foar it testen fan de prestaasjes fan optyske systemen. De metoade brûkt de feroaring yn Moiré-fringes foarme troch de twa gratings om de fokale lingte fan it optyske systeem te testen. It skematyske diagram fan it prinsipe is as folget:
Yn 'e boppesteande figuer wurdt it waarnommen foarwerp, nei't troch de kollimator passearre is, in parallelle beam. Yn it optyske paad, sûnder earst de testte lens ta te foegjen, giet de parallelle beam troch twa gratings mei in ferpleatshoeke fan θ en in grating spacing fan d, en foarmje in set fan Moiré franjes op it byldflak. Dan wurdt de hifke lens yn it optyske paad pleatst. It orizjinele kollimearre ljocht sil, nei breking troch de lens, in bepaalde brânpuntslingte produsearje. De kromteradius fan 'e ljochtstraal kin wurde krigen út de folgjende formule:
Meastal wurdt de lens ûnder test pleatst hiel ticht by de earste grating, sadat de R wearde yn de boppesteande formule komt oerien mei de fokale lingte fan de lens. It foardiel fan dizze metoade is dat it de brânpuntslingte fan positive en negative fokale lingtesystemen kin testen.
2.6 OpticalFiberAutokollimaasjeMetod
It prinsipe fan it brûken fan de optyske fiber-autokollimaasjemetoade om de fokale lingte fan 'e lens te testen wurdt werjûn yn' e ôfbylding hjirûnder. It brûkt glêsfezel om in divergente beam út te stjoeren dy't troch de lens dy't wurdt hifke en dan op in fleantúchspegel giet. De trije optyske paden yn 'e figuer fertsjintwurdigje de betingsten fan' e glêstried binnen it fokus, binnen it fokus, en bûten it fokus respektivelik. Troch de posysje fan 'e lens ûnder test hinne en wer te ferpleatsen, kinne jo de posysje fan' e fiberkop fine by it fokus. Op dit stuit is de beam sels-kollimearre, en nei refleksje troch de fleantúchspegel sil de measte enerzjy weromkomme nei de posysje fan 'e fiberkop. De metoade is yn prinsipe ienfâldich en maklik te realisearjen.
3. Konklúzje
Fokale lingte is in wichtige parameter fan in optysk systeem. Yn dit artikel detaillearje wy it konsept fan fokale lingte fan optysk systeem en har testmetoaden. Kombinearre mei it skematyske diagram, ferklearje wy de definysje fan brânpuntslingte, ynklusyf de begripen fan byld-side fokale lingte, objekt-side fokale lingte, en front-to-back fokale lingte. Yn 'e praktyk binne d'r in protte metoaden foar it testen fan de brânpuntslingte fan in optysk systeem. Dit artikel yntroduseart de testprinsipes fan 'e kollimatormetoade, Gaussiaanske metoade, mjittingmetoade foar fokale lingte, Abbe-metoade foar mjitting fan fokale lingte, Moiré-ôfwikingmetoade, en autokollimaasjemetoade foar optyske fibers. Ik leau dat jo troch dit artikel te lêzen in better begryp sille hawwe fan 'e parameters fan' e brânpuntslingte yn optyske systemen.
Post tiid: Aug-09-2024
