Xəbərlər

Çox sayda digər optik lent formalarına müqayisənə, qurğan ay lentləri kimi bəriz məhsullar az təklif edilir. Ay qurğan lentləri kiçik nöqtələri fokuslaşdırmaq və ya paralel etmək üçün əsas olaraq istifadə olunur, lakin plan-konveks lentlər ümumiyyətlə daha yaxşı qiymət/performans nisbəti təklif edir. Beləliklə, bəzi hallarda, qurğan-ay lentləri biraz daha yüksək qiymətdə olduğu halda, performansda böyük üstünlük göstərir.

Küresi aberrasiya

Linsin küresi şəkli səbəbindən, küresi aberrasiya optik axisdan gələn paralel ışıkları fərqli məsafələrdə eyni nöqtədə kəsişmədən yaradır (Şəkil 1). Küresi aberrasiyaya düzəlmək üçün çoxlu lins istifadə edilə bilər, lakin bir çox infraqırmızı sistemlərində materialların qiymətləri görənə qədər yüksəkdir və bu səbəbdən linslərin sayını minimize etmək istənilir. Çoxlu linslər yerinə, linsin formasını optimallıq formasına dəyişərək birləşmiş linsin küresi aberrasiyasını minimize etmək olar.

Şəkil 1: Küresi aberrasiya

Sabit bir refraksiya indeksi və lins qalınlığı üçün, xüsusi fokus uzunluğuna malik linslər yaratmaq üçün radiusların sonsuz sayda kombinasiyası mövcuddur. Bu radius kombinasiyaları müxtəlif lins forması yaradır, ki bu da linsdən keçərkən işıqın qüvrülmesindən doğrudan küresi aberrasiya və koma yaradır.

Lins forması Coddington forması faktoru C ilə təsvir edilə bilər (Ədəd 1 və Şəkil 2).

Şək. 2: Farklı lens konfigurasiyaları üçün Coddington'un formas faktoru

Ətirazli lens düsturu (süni nöqtədən istifadə edərək və lens dayanma nöqtəsi ilə) minimum küresi ətirazın yaradılmasını təmin edən şərtləri çıxarmaq olar (Düstur 2).

Sabit uzunluqlu dalganın saxlanılması mümkün olduğunda, minimum küresi ətiraz yaradan üstünlük və formas faktoru arasındakı əlaqə görsəl şəkildə göstərilə bilər (Şək. 3).

Şək. 3: Optimal formas faktoru refraksiya indeksinə görə

Qovşağından ay forması dizaynın faydaları

Görünən ortamda işlədikcə, cam indeksi tipik olaraq 1.5 və 1.7 arasında olur və minimum küresi ətiraz həmişə殆plano-konvexdir. Lakin, infraqırmızı ortamda, cermanium kimi yüksək indeksli materiallar istifadə edilir. Cermanium, 4.0 spesifikasiyası ilə, küresi ətirazın çox böyük dərəcədə azalması ilə qovşağından ay forması lens dizaynının böyük faydasını təqdim edir.

Minimal küresel aberrasiya, əgər işıq hər iki arayüzədə də bərabər şəkildə qovuşursa, baş verir. Almaniyumdan olan ay lentisinin ilk səthi PCX lentsindən daha çox işıq qovuşdırsa da, PCX lentinin ikinci səthi işıq daha çox qovuşmasına səbəb olur və nəticədə küresel aberrasiya artır.

Şəkil 4-də, 25 x 25 mm almaniyum PCX lenti ilə 25 x 25 mm almaniyum ay lentini performansları müqayisə edilərkən, PCX lentinin ay lentindən daha çox işıq qovuşdurduğunu görə bilərik. Qürvatürdə artım, küresel aberrasiyada artımı da təmin edir. Almaniyumdan olan ay lentisi spot ölçüsündə açıq azalmaya səbəb olur və bu onu tələbli infrfqızıl tətbiqlər üçün daha uyğun edir.

Şək. 4x: 25 x 25mm almaniyum PCX lenti VS 25 x 25mm almaniyum qüvrülmüş ay lenti diyagramı

Əgər ki, qovşağı əgirən adətən görə görünən spektrda daha yüksək performans göstərmək olar, lakin bu, artan istehsal maliyyəsini kompensasiya etmək üçün çox deyil ki, yaxşılaşma verir. Şəkil 1, görünən spektral tətbiqlərdə 25 x 50mm kalsiyum fluorid (CaF2) PCX lensinin və əgri-ay lensinin performansını müqayisə edir və infraqırmızı tətbiqlərdə 25 x 50mm cermen (Ge) PCX lensi ilə əgri-ay lensinin performansını müqayisə edir. Cermen lensinin nöqtə ölçüsü, əgri ay forması istifadə edildikdə böyük dərəcədə azalır.

Cədvəl 1: Düz-konveks və əyin şəkilli lentslər arasında görünən və infraqırmızı tətbiqlər üçün nöqtə ölçülərinin müqayisəsi

Qovuşan-əyin lenticləri bütün tətbiqlərdə faydalı olmayabilir, lakin bir çox infraqırmızı tətbiqlərində, daxilən spektroskopiya da daxil olmaqla, maliyyəti və performans üzrə böyük üstünlüklər təmin edə bilərlər