Компенсация - аберрация
Cтраница 4
Последнее обстоятельство, которое хотелось бы отметить, это равенство коэффициентов некоторых аберраций для плоской ДЛ, что не имеет места для СПП. Так, в третьем порядке равны коэффиценты астигматизма и кривизны поля, а в пятом имеется три пары равных коэффициентов. Несомненно, что это облегчает компенсацию аберраций в дифракционных объективах. Особо следует обратить внимание на совпадение коэффициентов астигматизма и кривизны поля. Требование одновременной компенсации этих аберраций в рефракционных системах приводит к необходимости выполнения условия Пецваля ( см. гл. Отметим, что для ДЛ на сферической поверхности коэффициенты астигматизма и кривизны поля в третьем порядке тоже совпадают, однако обязательное наличие подложки со сферической поверхностью, для которой эти коэффициенты все равно различны, лишает указанное совпадение особого смысла. [46]
Строгая компенсация всех монохроматических аберраций третьего порядка, как показано в работе [62], возможна в объективе, состоящем не менее чем из трех преломляющих поверхностей, причем две из них должны быть асферическими. Третья поверхность в рефракционной системе - несомненно следствие необходимости выполнения условия Пец-валя, которое автоматически удовлетворяется в дифракционных системах. Самое главное заключается в том, что условия компенсации первичных аберраций в объективе [62], состоящем из минимального числа преломляющих поверхностей, приводят к их значительной кривизне, что существенно ограничивает апертуру и обусловливает высокий уровень остаточных аберраций высших порядков, тогда как двухлинзовые дифракционные объективы рассмотренного типа обладают низким уровнем остаточных аберраций и способны формировать изображение с высоким разрешением по большому полю. Все конструктивные параметры объективов, характеристики которых даны в табл. 4.4, получены аналитически по формулам (4.8), (4.9) и (4.12), и только значение коэффициента Щ оптимизировано. [47]
Ее изучение может быть сопряжено с некоторыми трудностями для начинающих читателей. Однако аберрации приводят к наиболее жестким ограничениям характеристик приборов, основанных на использовании потоков частиц. И поэтому понимание причин и природы возникновения аберраций абсолютно необходимо для вычисления аберрационных коэффициентов и работы с ними при поиске способов уменьшения и компенсации аберраций. [48]
 |
Работа голограммы с использованием о. щенной волны. [49] |
Обращение волнового фронта может быть использовано для исправления неоднородностей или аберраций оптических элементов. При этом может быть, использована голограмма, работающая, в частности, в динамическом режиме. На рис. 6.3.9 приведена оптическая схема при использовании голограммы, в которой происходит превращение мнимого голографического изображения в действительное при обращении распространения пучка лучей для компенсации аберраций линзы. [50]
Так как все линзы окружены замкнутыми металлическими камерами, границы цепи не влияли на измерения и была достигнута высокая точность. Линзы были успешно применены для уменьшения размеров пятна и увеличения эффективности отклонения в катодных трубках, для улучшения разрешения электронных спектрометров и масс-спектрометров, а также для компенсации аберраций в электронных зондах. [51]
Линза L является простой и поэтому дает изображение предмета Р - несовершенное. Принцип получения идеального изображения предмета Р с помощью неидеальной линзы и голограммы G показан на рисунке 6.3.9. Сначала с помощью линзы L, как и в первом случае, формируется голограмма G, которая при восстановлении освещается когерентным светом в направлении С; волна R - обращенная. Несмотря на то, что при реконструкции образуется несовершенное мнимое изображение Р, линза переносит изображение в первоначальное положение и дает действительное изображение РО. Компенсация аберраций происходит вследствие обращения хода лучей через оптическую систему. [52]
В двух вариантах конструкции микроканального ПВМС, представляющего собой вакуумный прибор ( рис. 8.22), чувствительным к записывающему свету элементом является фотокатод, эмиттирую-щий электроны в соответствии с распределением интенсивности в записываемом изображении. Поток электронов с фотокатода усиливается в микроканальном умножителе, проходит через ускоряющую сетку и попадает на электрооптический кристалл. Считывание изображений осуществляется за счет отражения света от диэлектрического зеркала, расположенного на поверхности кристалла со стороны микроканальной пластины. В конструкции, показанной на рис. 8.22, б, предусмотрена электростатическая фокусирующая система, протектирующая электронное изображение с фотокатода на поверхность микроканальной пластины. В этом случае для улучшения качества изображения фотокатод помещается на поверхности стекловолоконной шайбы, имеющей специальную форму для компенсации аберраций. [53]
Указанные методы могут служить положительным примером использования уникальных свойств вихревых полей. Однако часто приходится сталкиваться и с негативными эффектами, вызванными появлением оптических вихрей. Так, присутствие ВД на волновом фронте излучения серьезным образом усложняет работу адаптивных устройств, используемых в оптических линиях связи для компенсации фазовых искажений. В таких устройствах в качестве основного элемента часто используется гибкое отражающее зеркало. С помощью специальной системы управления кривизна отдельных участков зеркала адаптируется под изгибы волнового фронта, падающего на зеркало излучения, что позволяет компенсировать фазовые возмущения. Но обладая высокой эффективностью при компенсации обычных аберраций, такое адаптивное устройство оказывается не в состоянии ликвидировать возмущения винтового типа, так как отражающая поверхность зеркала не может менять своей топологии. Тем не менее, ситуация не является безнадежной. В настоящее время разработаны методы, основанные на использовании эффектов обращения волнового фронта в нелинейных средах, которые способны с успехом бороться и с топологическими деформациями волнового фронта. [54]
Страницы: 1 2 3 4