Ильинский Р.Е. Синтез и анализ оптических систем с асферическими поверхностями и градиентными средами

Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, 1999. - 233 с.
Специальность: 05.11.07 оптические и оптико-электронные приборы
Научный руководитель: к.т.н, доц. Ровенская Т.C.
Цель работы: усовершенствование известных и разработка новых методов анализа и синтеза оптических систем, включающих асферические поверхности и градиентные среды.
Научная новизна: введено понятие лучевых дифференциалов второго и третьего порядков; разработаны методы расчета лучевых дифференциалов первого, второго и третьего порядков в градиентных оптических системах, являющихся базой для усовершенствования известных и разработки новых методов анализа и синтеза оптических систем, включающих асферические поверхности и градиентные среды; показана связь между геометрическими аберрациями второго и третьего порядков и координатами лучевых дифференциалов второго и третьего порядков в плоскости изображения; введено понятие и выполнен анализ аксиальных лучевых дифференциалов в градиентных оптических системах; получены формулы для расчета смещения изображения и геометрических аберраций второго порядка в градиентных оптических системах с малыми нарушениями осевой симметрии; в приближении аберраций второго и третьего порядков исследованы аберрационные свойства оптических систем с асферическими поверхностями и градиентными средами типа "псевдоаксикон"; предложен метод "эквивалентной гиперболической бленды" для расчета в параксиальном приближении апертурных и полевых характеристик оптических систем включающих, протяженные градиентные элементы с радиальным распределением показателя преломления.
Практическая ценность: полученные результаты могут быть использованы при разработке оптических систем, содержащих асферические поверхности и градиентные среды; разработана оптическая схема дистальной части визуального канала сверхтонкого жесткого градиентного эндоскопа; предложенные методы расчета астигматических отрезков и радиусов кривизны каустик внеосевых пучков с использованием лучевых дифференциалов первого и второго порядков, анализа ограничения пучков лучей в протяженных градиентных оптических элементах с радиальным распределением показателя преломления в параксиальном приближении и с учетом прохождения реальных лучей были использованы при модернизации пакета программ, созданного на кафедре РЛ-3 МГТУ им. Н. Э. Баумана.