Félév ütemezése 02.05. Bevezető / Ipari endoszkópia 02.12. Optikai elemek típusai, gyártástechnológiák 02.19. Lencserendszerek típusai, tervezése, szimulációja Hullámoptika alapjai, interferencia, diffrakció, optomechatronikai alkalmazási példák 02.26. 03.05. Optikai elemek, foglalásaik 03.12. Kamerák és detektorok + HF 03.19. Lézer alkalmazások 03.26. Optikai gyártástechnológia 04.09. Lézerek I. 04.16. Mikroszkópia 04.21. Lézerek II. 04.23. ELI 05.07. Zh!!! 05.14. PZh + HF beadás
Diameter (mm) 25.4 Diameter Tolerance (mm) +0.00/-0.13 Clear Aperture (%) 90 Effective Focal Length EFL (mm) 25.4 Effective Focal Length EFL @ 5.0μm (mm) 25.40 Effective Focal Length EFL @ 2.94μm (mm) 24.34 Effective Focal Length EFL @ 1.064μm (mm) 23.80 Effective Focal Length EFL @ 0.6328μm (mm) 23.58 Effective Focal Length EFL @ 0.2μm (mm) 18.55 Back Focal Length BFL (mm) @ DWL 20.61 Focal Length Tolerance (%) ±2 @ DWL Edge Thickness ET (mm) 2.00 Center Thickness CT (mm) 12.20 Center Thickness Tolerance (mm) ±0.2 Radius R1=-R2 (mm) 18.37 Surface Quality 60-40 Surface Accuracy 1λ Bevel Protective bevel as needed Focal Length Specification Wavelength (μm) 5 Coating Uncoated Substrate Calcium Fluoride (CaF2) Type Double-Convex Lens f/# 1 Numerical Aperture NA 0.50 Wavelength Range (μm) 0.35-7 Wavelength Range (nm) 350-7000 RoHS Exempt
Optikai prizmák Totálreflexiós prizmák Tükrözött prizmák Színbontó prizmák Prizma rendszerek Tükrök Optikai lencsék Egytagú lencsék Lencserendszerek Síkpárhuzamos lemezek Optikai ékek Száloptikák Optikai elemek
45 fokos prizma alkalmazása
Teljes képfordítás Porró prizmarendszerekkel
A penta-prizma
A Dowe-prizma
A sarok-prizma
Az optikai prizmák alkalmazásának szabályai Merőleges be- és kilépést biztosítsunk A prizmán párhuzamos nyalábok (síkhullámfrontok) haladjanak át A totálreflexió biztosítása érdekében a totálreflexiós felületeket tartsuk szabadon és tisztán Ha a határszöghöz közel vagyunk (vagy átléptük), a felületet tükrözni kell Páros számú tükrözés - kisebb elfordulásra érzéketlen rendszer / páratlan számú tükrözés - a szögelfordulásra fokozottan érzékeny rendszer
Optikai elemek foglalása
Prizma foglalások
Dowe-prizma foglalása
Síküveg-lapok foglalása
Peremezési lehetőségek
Tükrök foglalása
Lencse foglalások
Kisméretű lencsék foglalása
Kisméretű lencsék foglalása
Nagyméretű lencsék foglalása
Lencserendszer foglalása
Lencserendszer foglalása
DAWN kamera
DAWN objektív
Optikai elemek foglalásának alapelvei Az üvegből vagy kristályból készült, sérülékeny optikai elemeket mindig foglalatban szereljük be a műszerekbe A foglalat mind a 6 szabadságfok irányában rögzítse az elemet A befeszülés elkerülésére a megfogás egyik oldalon fix, a szemközti oldalon rugalmas legyen (papírlap, parafa, teflon, vagy rugó alkalmazása) A nagyobb elemeket három ponton, a kisebbeket élen vagy gyűrűn támasszuk meg A sarkokat hagyjuk szabadon A foglalat hőtágulási együtthatója legyen közel azonos a befoglalt elemével
Egyszerű optikai alaprendszerek Az egyszerű lencse Akromátok Ragasztott Légréses Kéttagú optikai rendszerek Tele Petzvál Retrofókusz Egyszerű lencsék alkalmazása Energia gyűjtés, továbbítás Megvilágító rendszerek Igénytelen leképezések Nagyítók Szemüvegek Aszférikus optikai elemek Fresnel lencsék Diffrakciós optikai elemek Gradiens indexű elemek
Egyszerű lencsék képalkotási hibái 1.
Akromátok Színhibára korrigált két tagú optikai elemek Akromatikus objektív Barlow lencse A longitudinális színhiba mellett a nyíláshiba is korrigálható Ragasztott vagy légréses kivitel Akromatizálási formulák Abbe-szám, törésmutató Alkalmazási területek Kis tárgyszögű leképezések Távcső objektívek Képfordítás Kollimátorok Kollektorok Rövid fókuszú kamerák Lézer nyalábtágítók
Kéttagú vékonyrendszer akromatizálása 1 1 1 f f 1 f 2 LchC f 2 1 1 f f 1 1 2 2 1 1 1 2 f 1 f 1 2 f 2 f 1 1
Háromtagú optikai rendszerek Elegendő szabadságfok a főbb aberrációk korrigálásához Nyíláshiba Kóma Képgörbűlet-asztigmatizmus Torzítás Színhibák Önmagában viszonylag ritkán használják Több összetett rendszer alapját képezi Tripletek
Összetett optikai rendszerek Leképező rendszerek, objektívek Vizuális Fotografikus Képfordítók Okulárok Átvetítő rendszerek, kondenzorok Prizmák tükrök Távcsövek, nyalábtágítók Mikroszkópok Katadioptrikus rendszerek Szkennerek, infra optikai eszközök
Arányos szorzási tulajdonság A rádiuszok, távolságok konstanssal való szorzása Arányosan változik: A fókusztávolság Kép és tárgytávolság A kép és tárgy méret Szerkezeti hossz Geometriai optikai képhibák Az optikai úthossz különbségek A spot diagram és az MTF Nem változik A nagyítás A kép és tárgyszög A fényerő (NA) Az elméleti határfelbontás (Airy korong) Változik A rendszer tényleges felbontása
Szimmetria tulajdonságok -1 nagyítású, a rekeszre szimmetrikus rendszerek Kóma torzítás és színnagyítás mentesek Korrigálandó a nyíláshiba, az asztigmatizmus, a képgörbület, és a long. színhiba Aszimmetrikus esetben is használható Field pos.: 1 2
Teleszkópikus rendszerek Távcsövek (vizuális optika) Szubjektív képmegítélés (a szem hibái és akkomodáció) Színhiba korrekció A kép közepe fontosabb Illeszteni kell a szem optikájához (pupilla távolság) Többnyire diffrakció korlátosak Lézer nyalábtágítók Nincs színhiba korrekció Kisebb képmező Nincs pupilla távolság Mindig diffrakció korlátos rendszer Rendívül alacsony hullámfront torzítás (l/4-l/20) Afokális rendszerek Végtelenre korrigáltak Funkciójuk: Szögnagyítás Irányzás, mérés (szállemez) Alkotórészei Objektív Képfordító Okulár Aberrációk a teljes rendszerben Egyszerű teleszkópikus rendszerek Galilei távcső Kepler távcső
Képfordítás, szállemezek Lencsés képfordítók Vignettálás Szélső sugarak aberrációi Szerkezeti hossz Prizmás képfordítás Porró prizmák Tetőél prizmák Abbe-König Szállemezek Irányzás, mérés Elhelyezés valós képhelyen Mezőrekesz Gyártástechnológia Maratás Karcolás Fotó eljárás Megvilágítás Objektív Képfordító Okulár Belépő pupilla Kilépő pupilla