Расчет осевых сферических аберраций высших порядков фокусирующего светосильного ГОЭ с исправленной сферической аберрацией третьего порядка. Часть 2
Батомункуев Ю.Ц., Дианова А.А., Маганакова Т.В.

Институт оптики и оптических технологий, Сибирский государственный университет геосистем и технологий, Новосибирск, Россия

Аннотация:
В работе представлены и обсуждаются результаты расчётов радиусов поперечных сферических аберраций пятого, седьмого и девятого порядков многопорядкового осевого голограммного оптического элемента, записанного двумя расходящимися сферическими волнами. В качестве примеров рассматриваются фокусирующие пропускающие и отражательные осевые голограммные оптические элементы с относительными отверстиями, близкими к 1:1 в заданных диапазонах инфракрасной области спектра. Представлены аналитические выражения для вычисления минимума расстояний от голограммного оптического элемента до полихроматического точечного источника и до его изображения. Рассмотрены изменения этих расстояний при увеличении рабочей длины волны в заданном диапазоне. Приведены примеры двух разных пропускающих голограммных оптических элементов с одинаковыми хроматическими аберрациями положения в «окнах прозрачности» атмосферы в диапазонах 2,15 – 2,50 мкм и 4,3 – 5,0 мкм. Указывается, что на основе этих двух голограммных оптических элементов может быть разработан двухдиапазонный голографический объектив с рабочими спектральными диапазонами 2,15 – 2,50 мкм и 4,3 – 5,0 мкм.

Ключевые слова:
голограммный оптический элемент, хроматическая аберрация, сферическая аберрация высших порядков, сферохроматическая аберрация.

Цитирование:
Батомункуев, Ю.Ц. Расчёт осевых сферических аберраций высших порядков фокусирующего светосильного голограммного оптического элемента с исправленной сферической аберрацией третьего порядка. Часть 2 / Ю.Ц. Батомункуев, А.А. Дианова, Т.В. Маганакова // Компьютерная оптика. – 2018. – Т. 42, № 4. – С. 627-636. – DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-4-627-636.

Литература:

  1. Vizgaitis, J. Third generation infrared optics / J. Vizgaitis // Proceedings of SPIE. – 2008. – Vol. 6940. – 69400S. – DOI: 10.1117/12.779095.
  2. Хацевич, Т.Н. Оптическое проектирование двухдиапазонных инфракрасных объективов / Т.Н. Хацевич, Т.В. Парфёнова // Приборы. – 2014. – № 3. – С. 21-27.
  3. Snow, K.A. Production of partially achromatic zone plates by holographic techniques / K.A. Snow, M.P. Givens // Journal of The Optical Society of America. – 1968. – Vol. 58, Issue 7. – P. 871-874. – DOI: 10.1364/JOSA.58.000871.
  4. Bennet, S.J. Achromatic combinations of hologram optical elements / S.J. Bennet // Applied Optics. – 1976. – Vol. 15, Issue 2. – P. 542-545. – DOI: 10.1364/AO.15.000542.
  5. Мустафин, К.С. Расчёт ахроматизированных голограммных линзовых систем на основе принципа таутохронизма лучей / К.С. Мустафин // Оптика и спектроскопия. – 1978. – Т. 44, Вып. 1. – С. 164-167.
  6. Оптика дифракционных элементов и систем / С.Т. Бобров, Г.И. Грейсух, Ю.Г. Туркевич. – Л.: Машиностроение, 1986. – 223 с.
  7. Latta, J.N. Fifth-order hologram aberrations / J. Latta // Applied Optics. – 1971. – Vol. 10, Issue 3. – P. 666-667. DOI: 10.1364/AO.10.000666.
  8. Mehta, P.C. Higher order aberrations in hologaphic lenses / P.C. Mehta, K.S.S. Rao, R. Hradaynath // Applied Optics. –1982. – Vol. 21, Issue 24. – P. 4553-4558. – DOI: 10.1364/AO.21.004553.
  9. Батомункуев, Ю.Ц. Аберрации девятого порядка внеосевого объёмного голограммного оптического элемента / Ю.Ц. Батомункуев // Ползуновский вестник. – 2012. – № 3/2. – С. 142-146.
  10. Егоренко, М.П. Исследование хроматизма многоспектрального зеркально-линзового объектива / М.П. Егоренко, В.С. Ефремов // Сборник материалов V Международного научного конгресса и выставки «ГЕО-Сибирь-2009». – 2009. – Т. 5, Вып. 1. – С. 74 -77.
  11. Инфракрасные системы 3-го поколения / В.В. Тарасов, И.П. Торшина, Ю.Г. Якушенков, под ред. Ю.Г. Якушенкова. – М.: Логос, 2011. – 239 с. – ISBN: 978-5-98704-539-8.
  12. Скиданов, Р.В. Гармоническая линза с кольцевой апертурой / Р.В. Скиданов, Ю.С. Стрелков, С.Г. Волотовский // Компьютерная оптика. – 2017. – Т. 41, № 6. – С. 842-847. – DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-6-842-847.
  13. Мустафин, К.С. Голограммная оптика и перспективы её применения / К.С. Мустафин. – В кн.: Материалы пятой Всесоюзной школы по голографии. – Л.: ЛИЯФ, 1973. – 602 с.
  14. Park, Y. Miniaturization of a Fresnel spectrometer / Y. Park, L. Koch, K. Song, S. Park, G. King, S. Choi // Journal of Optics A: Pure and Applied Optics. – 2008. – Vol. 10, Issue 9. – 095301. – DOI: 10.1088/1464-4258/10/9/095301.
  15. Южик, И.Б. Приборы для обнаружения и подавления оптических и оптико-электронных средств / И.Б. Южик, В.В. Малинин, Г.Н. Попов // Сборник материалов IV Международного научного конгресса и выставки «ГЕО-Сибирь-2008». – 2008. – Т. 4, Вып. 1. – C. 148-152.
  16. Горелик, Л.И. Двухдиапазонный инфракрасный объектив / Л.И. Горелик, А.В. Полесский, Н.А. Семенченко, К.А. Хамидуллин, А.Д. Юдовская // Успехи прикладной физики. – 2013. – Т. 1, № 2. – С. 227-230.
  17. Ган, М.А. Теория и методы расчёта голограммных и киноформных оптических элементов / М.А. Ган. – Л.: ГОИ, 1984. – 140 с.
  18. Буйнов, Г.Н. Об одной возможности компенсации сферической аберрации осевых голограммных линз / Г.Н. Буйнов, К.С. Мустафин // Оптика и спектроскопия. – 1976. – Т. 41, Вып. 2. – С. 341-342.
  19. Батомункуев, Ю.Ц. Анализ рабочего спектрального диапазона многопорядкового ГОЭ / Ю.Ц. Батомункуев, А.А. Дианова // Сборник материалов международной конференции «СибОптика-2017». – 2017. – Т. 1. – С. 3-8.
  20. Батомункуев, Ю.Ц. Расчёт осевых сферических аберраций высших порядков светосильного фокусирующего ГОЭ с исправленной сферической аберрацией третьего порядка. Часть 1 / Ю.Ц. Батомункуев, А.А. Дианова // Компьютерная оптика. – 2018. – Т. 42, № 1. – С. 44-53. – DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-1-44-53.
  21. Батомункуев, Ю.Ц. Расчёт спектрального диапазона многопорядкового фокусирующего голограммного оптического элемента с исправленной сферической аберрацией третьего порядка / Ю.Ц. Батомункуев, А.А. Дианова // Компьютерная оптика. – 2017. – Т. 41, № 2. – С. 192-201. – DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-2-192-201.
  22. Карпеев, С.В. Расчёт и анализ трёхволнового дифракционного фокусирующего дублета / С.В. Карпеев, А.В. Устинов, С.Н. Хонина // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, № 2. – С. 173-178. – DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-2-173-178.
  23. Карпеев, С.В. Исследование влияния широкополосного излучения на распределение интенсивности, формируемое дифракционным оптическим элементом / С.В. Карпеев, С.В. Алфёров, С.Н. Хонина, С.И. Кудряшов // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 4. – С. 689-694.

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20