ຄວາມຍາວປະສານງານຂອງລະບົບ optical ລະບົບແລະວິທີການທົດສອບ

ຄວາມຍາວ 1.Focal ຂອງລະບົບ optical

ຄວາມຍາວປະສານງານແມ່ນຕົວຊີ້ວັດທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດຂອງລະບົບ optical, ສໍາລັບແນວຄິດຂອງຄວາມຍາວຂອງຈຸດສຸມ, ພວກເຮົາມີຄວາມເຂົ້າໃຈຫຼາຍກວ່າເກົ່າ, ພວກເຮົາທົບທວນມາທີ່ນີ້.
ຄວາມຍາວປະສານງານຂອງລະບົບ optical, ກໍານົດເປັນໄລຍະຫ່າງຈາກສູນ optical ຂອງລະບົບ optical ໃນຊ່ວງເວລາທີ່ມີແສງສະຫວ່າງ, ແມ່ນການວັດແທກຂອງແສງສະຫວ່າງຫຼືຄວາມແຕກຕ່າງຂອງແສງສະຫວ່າງໃນລະບົບ optical. ພວກເຮົາໃຊ້ແຜນວາດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ເພື່ອສະແດງໃຫ້ເຫັນແນວຄິດນີ້.

ໃນຕົວເລກຂ້າງເທິງ, ເຫດການ beam ຂະຫນານຈາກຈຸດສຸດທ້າຍ, ຫຼັງຈາກທີ່ໄດ້ຕັ້ງໃຈໃສ່ໃນຈຸດຂະຫຍາຍຂອງເຫດການ ຈຸດ POIN P2, ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າຈຸດສໍາຄັນ (ຫຼືຈຸດສູນກາງຂອງຈຸດສໍາຄັນແລະຈຸດສຸມ, ມັນເອີ້ນວ່າຄວາມຍາວປະສານງານ, ຊື່ເຕັມແມ່ນຄວາມຍາວເຕັມຂອງຮູບພາບ.
ມັນຍັງສາມາດເຫັນໄດ້ຈາກຕົວເລກທີ່ໄລຍະຫ່າງຈາກດ້ານສຸດທ້າຍຂອງລະບົບ optical ກັບຈຸດປະສານງານ f 'ຂອງຮູບພາບທີ່ຖືກເອີ້ນວ່າຄວາມຍາວດ້ານຫຼັງ (BFL). ທີ່ຖືກຕ້ອງຕາມສຽງ, ຖ້າຫາກວ່າ beam parallel ແມ່ນເຫດການຈາກເບື້ອງຂວາ, ຍັງມີແນວຄິດຂອງຄວາມຍາວຂອງຄວາມຍາວແລະຄວາມຍາວຂອງຈຸດສຸມດ້ານຫນ້າທີ່ມີປະສິດຕິຜົນ (FFL).

2. ວິທີການທົດສອບຄວາມຍາວຈຸດສຸມ

ໃນພາກປະຕິບັດ, ມີຫຼາຍວິທີທີ່ສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອທົດສອບຄວາມຍາວຂອງລະບົບ optical. ອີງໃສ່ຫຼັກການທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ວິທີການທົດສອບຄວາມຍາວຂອງຈຸດສຸມສາມາດແບ່ງອອກເປັນສາມປະເພດ. ປະເພດທໍາອິດແມ່ນອີງໃສ່ຕໍາແຫນ່ງຂອງຍົນ, ປະເພດທີສອງໃຊ້ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງເສັ້ນຄວາມຍາວຂອງຄື້ນຂອງຄື້ນຟອງນ້ໍາເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄຸນຄ່າຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນ.
ໃນພາກນີ້, ພວກເຮົາຈະແນະນໍາວິທີການທີ່ນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປສໍາລັບການທົດສອບຄວາມຍາວຂອງຈຸດສຸມຂອງລະບົບ opical ::

2.1Cວິທີການ

ຫຼັກການຂອງການໃຊ້ collimator ເພື່ອທົດສອບຄວາມຍາວຂອງລະບົບ optical ແມ່ນດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນແຜນວາດດ້ານລຸ່ມ:

ໃນຮູບ, ຮູບແບບການທົດສອບແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ໃນຈຸດສຸມຂອງ collimator. ລະດັບຄວາມສູງ y ຂອງຮູບແບບການທົດສອບແລະຄວາມຍາວປະສານງານ f_c'ຂອງ collimator ແມ່ນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ. ຫຼັງຈາກທີ່ beam ຂະຫນານທີ່ປ່ອຍໂດຍ collimator ແມ່ນໄດ້ຮັບການປ່ຽນແປງໂດຍລະບົບ optical ທີ່ຖືກທົດສອບແລະຖ່າຍຮູບຮູບພາບຂອງລະບົບ optical ໂດຍອີງໃສ່ຮູບແບບການທົດສອບ. ຄວາມຍາວປະສານງານຂອງລະບົບ optical ທີ່ຖືກທົດສອບສາມາດໃຊ້ສູດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

2.2 GaussianMໂຍຫນິດ
ຮູບແບບຂອງວິທີການຂອງ Gaussian ສໍາລັບການທົດສອບຄວາມຍາວປະສານງານຂອງລະບົບ optical ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນຄືກັບຂ້າງລຸ່ມນີ້:

ໃນຕົວເລກ, ຍົນທີ່ມີຢູ່ດ້ານຫນ້າແລະດ້ານຫຼັງຂອງລະບົບ optical ພາຍໃຕ້ການທົດສອບແມ່ນເປັນຕົວແທນເປັນ P ແລະ P 'ຕາມລໍາດັບ, ແລະໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງສອງຍົນທີ່ສໍາຄັນ_P. ໃນວິທີການນີ້, ມູນຄ່າຂອງງ_Pຖືວ່າເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ, ຫຼືຄຸນຄ່າຂອງມັນແມ່ນນ້ອຍແລະສາມາດຖືກລະເລີຍ. ຈຸດປະສົງແລະຫນ້າຈໍທີ່ໄດ້ຮັບແມ່ນຖືກວາງຢູ່ເບື້ອງຊ້າຍແລະຂວາ, ແລະໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງພວກມັນຖືກບັນທຶກເປັນ l, ບ່ອນທີ່ຂ້ອຍຕ້ອງການທີ່ຈະສູງກວ່າ 4 ເທົ່າຂອງລະບົບທີ່ກໍາລັງທົດສອບ. ລະບົບທີ່ຢູ່ພາຍໃຕ້ການທົດສອບສາມາດຖືກຈັດໃສ່ໃນສອງຕໍາແຫນ່ງ, ສະແດງເປັນຕໍາແຫນ່ງ 1 ແລະຕໍາແຫນ່ງທີ 2 ຕາມລໍາດັບ. ຈຸດປະສົງຢູ່ເບື້ອງຊ້າຍສາມາດໄດ້ຮັບການ imaget ຢ່າງຈະແຈ້ງໃນຫນ້າຈໍໄດ້ຮັບ. ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງສອງສະຖານທີ່ນີ້ (ສະແດງວ່າເປັນ D) ສາມາດວັດແທກໄດ້. ອີງຕາມຄວາມສໍາພັນຂອງ conjugate, ພວກເຮົາສາມາດໄດ້ຮັບ:

ຢູ່ໃນສອງຕໍາແຫນ່ງນີ້ແມ່ນບັນທຶກເປັນ S1 ແລະ S2 ຕາມລໍາດັບ, ຫຼັງຈາກນັ້ນ S2 - S1 = D. ໂດຍຜ່ານການຂະຫຍາຍຕົວຂອງລະບົບ optical ດັ່ງລຸ່ມນີ້:

2.3lການເຂົ້າໃຈ
leensometer ແມ່ນເຫມາະສົມຫຼາຍສໍາລັບການທົດສອບລະບົບ optical ທີ່ຍາວນານ. ຕົວເລກຂອງມັນແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

ຫນ້າທໍາອິດ, ທັດສະນະທີ່ຢູ່ພາຍໃຕ້ການທົດສອບບໍ່ໄດ້ຖືກຈັດໃສ່ໃນເສັ້ນທາງ optical. ເປົ້າຫມາຍທີ່ສັງເກດເຫັນຢູ່ເບື້ອງຊ້າຍຜ່ານເລນທີ່ປະສົມແລະເປັນແສງສະຫວ່າງຂະຫນານ. ແສງຂະຫນານແມ່ນໄດ້ຮັບການປະສົມປະສານໂດຍເລນທີ່ມີຄວາມຍາວປະສານງານຂອງ f₂ແລະປະກອບເປັນຮູບພາບທີ່ຈະແຈ້ງໃນຍົນເອກະສານອ້າງອີງ. ຫຼັງຈາກເສັ້ນທາງ optical ໄດ້ຖືກວັດແທກ, ເລນທີ່ຢູ່ພາຍໃຕ້ການທົດສອບແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ໃນເສັ້ນທາງທີ່ບໍ່ດີ, ແລະໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງເລນໃນການທົດສອບແລະເລນທີ່ປ່ຽນແມ່ນ f₂. ດ້ວຍເຫດນັ້ນ, ເນື່ອງຈາກການກະທໍາຂອງເລນທີ່ກໍາລັງທົດສອບ, ທ່ອນໄຟຈະມີການປ່ຽນແປງ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດການປ່ຽນແປງຂອງຍົນຮູບພາບໃນຕໍາແຫນ່ງຂອງຍົນຮູບພາບໃຫມ່ໃນແຜນວາດ. ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງຍົນຮູບພາບໃຫມ່ແລະເລນທີ່ປ່ຽນໄປໄດ້ຖືກສະແດງວ່າເປັນ x. ອີງຕາມຄວາມສໍາພັນຂອງວັດຖຸທີ່ມີຈຸດປະສົງ, ຄວາມຍາວຂອງເລນຂອງເລນພາຍໃຕ້ການທົດສອບສາມາດສະແດງໄດ້ວ່າ:

ໃນພາກປະຕິບັດຕົວຈິງ, ກົດລະບຽບດັ່ງກ່າວໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການວັດແທກຈຸດພິເສດດ້ານເທິງຂອງເລນທີ່ຫນ້າປະທັບໃຈ, ແລະມີຂໍ້ດີຂອງການດໍາເນີນງານງ່າຍໆແລະຄວາມແມ່ນຍໍາທີ່ຫນ້າເຊື່ອຖື.

2.4 AbbeREfractometer

The Abbe Refractometer ແມ່ນອີກວິທີຫນຶ່ງໃນການທົດສອບຄວາມຍາວຂອງລະບົບ optical. ຕົວເລກຂອງມັນແມ່ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

ວາງສອງລໍາດັບດ້ວຍຄວາມສູງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຢູ່ດ້ານເທິງຂອງເລນພາຍໃຕ້ການທົດສອບ, ຄືລະດັບ 1 ແລະລະດັບຄວາມສູງຂອງຂະຫນາດ 2. ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງສອງຂະຫນາດຂອງສອງແມ່ນ E, ແລະມຸມລະຫວ່າງເສັ້ນທາງເທິງຂອງຜູ້ປົກຄອງແລະແກນ optical ແມ່ນ u. ຂະຫນາດທີ່ຖືກຖ່າຍໂດຍເລນທີ່ຖືກທົດສອບດ້ວຍຄວາມຍາວຂອງ f. ກ້ອງຈຸລະທັດແມ່ນຕິດຕັ້ງຢູ່ດ້ານຮູບພາບຂອງຮູບພາບ. ໂດຍການຍ້າຍຕໍາແຫນ່ງຂອງກ້ອງຈຸລະທັດ, ຮູບພາບດ້ານເທິງຂອງສອງຂະຫນາດແມ່ນພົບ. ໃນເວລານີ້, ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງກ້ອງຈຸລະທັດແລະແກນ optical ແມ່ນຖືກສະແດງວ່າເປັນ y. ອີງຕາມການພົວພັນຮູບພາບຂອງວັດຖຸ, ພວກເຮົາສາມາດໄດ້ຮັບຄວາມຍາວປະສານງານດັ່ງທີ່:

2.5 Moire deflectometryວິທີການ
ວິທີການປ້ອງກັນ MOIKIE ຈະໃຊ້ສອງຊຸດຂອງການປົກຄອງ Ronchi ໃນກະແສໄຟຟ້າຂະຫນານ. Ruling Ronchi ແມ່ນຮູບແບບຄ້າຍຄືຕາຂ່າຍໄຟຟ້າຂອງຮູບເງົາເລື່ອງໂລຫະທີ່ຝາກໄວ້ເທິງຊັ້ນໃຕ້ແກ້ວ, ໃຊ້ໃນການທົດສອບລະບົບ optical. ວິທີການດັ່ງກ່າວໄດ້ໃຊ້ການປ່ຽນແປງຂອງmoiréທີ່ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍສອງຄວາມອິດເມື່ອຍທີ່ຈະທົດສອບຄວາມຍາວຂອງລະບົບ optical. ແຜນວາດແຜນການຂອງຫຼັກການແມ່ນມີດັ່ງນີ້:

ໃນຮູບຂ້າງເທິງ, ວັດຖຸທີ່ສັງເກດເຫັນ, ຫຼັງຈາກທີ່ຜ່ານ collimator, ກາຍເປັນ beam ຂະຫນານ. ໃນເສັ້ນທາງທີ່ໂດດເດັ່ນ, ໂດຍບໍ່ຕ້ອງເພີ່ມເລນທີ່ຖືກທົດສອບກ່ອນ, ກະດານຂະຫນານໄດ້ຜ່ານມຸມການຍ້າຍຖິ່ນຖານຂອງθແລະ spacing d, ສ້າງຕັ້ງຊຸດຂອງmoiréໃສ່ຍົນ. ຈາກນັ້ນ, ເລນທົດສອບແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ໃນເສັ້ນທາງທີ່ບໍ່ດີ. ແສງສະຫວ່າງທີ່ປະສົມປະສານເດີມ, ຫຼັງຈາກທີ່ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນໂດຍເລນ, ຈະຜະລິດຄວາມຍາວປະສານງານທີ່ແນ່ນອນ. ລັດສະຫມີໂຄ້ງໂຄ້ງຂອງໂຄມໄຟສາມາດໄດ້ຮັບຈາກສູດຕໍ່ໄປນີ້:

ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນເລນທີ່ຢູ່ພາຍໃຕ້ການທົດສອບແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ໃນຄວາມກະຕັນຍູທໍາອິດ, ສະນັ້ນ R ທີ່ມີຄຸນຄ່າໃນສູດຂ້າງເທິງຂອງເລນ. ປະໂຫຍດຂອງວິທີການນີ້ແມ່ນວ່າມັນສາມາດທົດສອບຄວາມຍາວຂອງຈຸດສຸມຂອງລະບົບຄວາມຍາວໃນແງ່ບວກແລະລົບ.

2.6 opticalFiberAutocollimationMໂຍຫນິດ
ຫຼັກການຂອງການນໍາໃຊ້ວິທີການທີ່ເປັນເສັ້ນໃຍສາຍໃຍແກ້ວປະຕິບັດການທົດສອບຄວາມຍາວຂອງຈຸດສຸມຂອງເລນແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້. ມັນໃຊ້ໃຍແກ້ວປະຕິຍາເພື່ອສົ່ງເຄື່ອງຫມາຍທີ່ຫຼາກຫຼາຍເພື່ອຈະຜ່ານເລນທີ່ຖືກທົດສອບແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໃສ່ກະຈົກຍົນ. ສາມເສັ້ນທາງ optical ໃນຮູບສະແດງສະພາບເງື່ອນໄຂຂອງເສັ້ນໃຍ optical ພາຍໃນຈຸດສຸມ, ພາຍໃນຈຸດສຸມ, ແລະນອກຈຸດສຸມ. ໂດຍການຍ້າຍຕໍາແຫນ່ງຂອງເລນພາຍໃຕ້ການທົດສອບກັບຄືນໄປບ່ອນ, ທ່ານສາມາດຊອກຫາຕໍາແຫນ່ງຂອງຫົວເສັ້ນໃຍທີ່ຈຸດສຸມ. ໃນເວລານີ້, beam ແມ່ນຕົນເອງ collimated, ແລະຫຼັງຈາກທ້ອນໃຫ້ເຫັນໂດຍບ່ອນແລກປ່ຽນຂາຍຍົນ, ສ່ວນໃຫຍ່ຂອງພະລັງງານຈະກັບຄືນໄປບ່ອນຕໍາແຫນ່ງຂອງເສັ້ນໄຍ. ວິທີການແມ່ນງ່າຍດາຍໃນຫຼັກການແລະງ່າຍທີ່ຈະຈັດຕັ້ງປະຕິບັດ.

3. ກໍາຈັດ

ຄວາມຍາວປະສານງານແມ່ນພາລາມິເຕີທີ່ສໍາຄັນຂອງລະບົບ optical. ໃນບົດຂຽນນີ້, ພວກເຮົາລາຍລະອຽດກ່ຽວກັບແນວຄວາມຄິດຂອງຄວາມຍາວຂອງລະບົບ optical ແລະວິທີການທົດສອບຂອງມັນ. ປະສົມປະສານກັບແຜນວາດ schematic, ພວກເຮົາອະທິບາຍຄໍານິຍາມຂອງຄວາມຍາວປະສານງານ, ລວມທັງແນວຄິດຂອງຄວາມຍາວປະສານງານດ້ານຂ້າງ, ຄວາມຍາວຂອງຮູບພາບ, ແລະດ້ານຫນ້າ. ໃນພາກປະຕິບັດ, ມີຫຼາຍວິທີການໃນການທົດສອບຄວາມຍາວຂອງຈຸດສຸມຂອງລະບົບ optical. ບົດຂຽນນີ້ແນະນໍາຫຼັກການທົດສອບ, ວິທີການວັດຖຸໂລຫະ, ວິທີການວັດແທກຄວາມຍາວຂອງ Abbe, ວິທີການວັດແທກຄວາມຍາວຂອງ Moirk, ແລະວິທີການແບບອັດຕະໂນມັດຂອງ Moirk. ຂ້າພະເຈົ້າເຊື່ອວ່າໂດຍການອ່ານບົດຄວາມນີ້, ທ່ານຈະມີຄວາມເຂົ້າໃຈດີຂື້ນກ່ຽວກັບຕົວກໍານົດຄວາມຍາວຂອງຈຸດສຸມໃນລະບົບ optical.