автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.07, диссертация на тему:Оптические схемы приборов с вогнутыми голограммными дифракционными решетками, записываемыми во встречных пучках лучей

ИНСТИТУТ ТОЧНСЙ r,TSXAKKK3-I Ii ОПТГГКИ

На правах ¿-утопией

Лезанлсь-зская Лариса Евгсньс-г-на

У К: 535.853.3

готические схе.я приборов с б0ги7т!*тл гологр^гл!

ж5рд1гщошаг.п1 fsceíkmei, элписизлетшг по всп-ззйяе

ПУЧКАХ ЛУЧЕ!!

(05.11.07 - оптичоекзо и оптико-элоктрошшо np;i6op:i)

А з т о р g ф о р a т

дпосэртгцпп па соискаппэ ученой cren^u.; г.аштлдата техн:песк::у. itcy:t

Санкт-Петарбург IS92

Работа наполнена в Ленинградском Оптчгм-^оханичоскои объединении ш-л.В.И. Ленина

Научный руководителе - доктор технических наук, профессор

И.В.Пейсахсон

Официальные оппоненты: доктор технических наук

на заседании специализированного совета Д 053.26,01 в Института точной механики и оптики по адресу: 190000, Санкг-Петорбург, пер.Гривцова, 14.

С диссертацией ыояНС! ознакомиться в библиотеке

профессор, 1ТГГЛ0 (г.С.-Петербург) И.М.Нагибина

кандидат технических наук, с.н.с,, ГОИ (г.С.-Петербург) А.В.Савушкин

Ведущая организация - ГЛПО (г.Казань)

Защита состоится "3

Ученый секретарь

.'■лоцаатазкровакного совета Д 053.25.01 ¡зкдэда? техначосккх наук, доцент

В.М.Красавцев

!:•;." ' ' ' , 'г, л:~!

С14АЯ ХЛГЛ,Т1^Л;СИ-1К.\ РАБОТЫ

Цель работы - обобцошто то.;-они оборращШ зопгутых голограм-т.-лшх дифракционных реиеток (ВГДР), полученных интерференцией двух спаечных пучков; разработка мэтодшп; расчота оптических схем о такими рететкзми, требунцэй небольших затрат рабочего времени л обеспечивающей получение наилучших параметров оптичоских схем з зависимости от используемой обл&сти даш волн и тробозатшй, предъявляемых к приборам в отношении их разрешающей способности и светосил т.

Задачи работы - анализ существующих оптических схем спектральных приборов с КГД? и кзтсцпв компенсации аберраций >з них; разработка методов расчета параметров схемы и условий "записи" голограм-мшх ротэток; разработка "птачеехих схем спектральных подборов с ЕГДР, чапненваемыми во встрьимх пучках, и осветителей гяя такой записи.

Актуальность работч. Интерференционны1'1 (голографический) способ нпготовюния дифрэ'сциоктх решеток открил новые возможности для улучлонил характеристик спектральных приборов. Применение ВГДР в монохроматорах и сп-жтрогр:здх для ультрафиолетовой, видимой и ближней Ил-оЗластой спектра позволяет создать малогабаритные светосильные приборы достаточно высокого разрешения.

Применение ЗГДР позволяет повысить не только качество изображения в существующих схемах спектральных приборов, но и создать новые оптические схемы, отличающиеся простотой конструкции и малым количеством оптических деталей. Запись ВГДР встречами пучка;,® лучей позволяет получить ступенчатый профиль атрихов п тем сашм обеспечить высокие значения козффацпептов отрз-ония р-лпотки.

Учитывая возрастающие потребности народного хозяйства и научных учреждений в спектральных приборах повчиенного качества, о-эпение задачи, поставленной в настояло« работе, представляется актуальным.

Автор защищает:

1. Обобщение теории аберраций вогнутой голограмшой реиетки на случай получения ее интерференцией двух встречных пучков.

2. Усовершенствованную методику расчета оптимальных пара-

метров монохрсг.йторЭЕ п спзК'Гроггс'>:-а с ■:>-'. .„л; ди;, /ланюпь -мл решетками.

Оптические схем? дчя изготовления попе,'?:.;* г'олсгрмл-^тг:; дифракционных роиеток» эапксивасглых по встречных присох лучь?..

. I, Теория аберраций вопутой гологр^ммлоЛ дифракционной розетки обобщена на случай зелие;; ЗРДР во Естр-^.тлх пучках луг ¿л.

2. Разработан алгоритм душ расчета ходя луче;;, отратютих ГДР, полученной иятерференцаой дзух встречных пучков.

Б. Предловена усовершенствованная методика расчета оптималь-шх параметров оптических схем ьгэнохрэшторов и спектрографов ц условий кх записи,

4. Предяококы оригиналыше оптические схо.м- осветительных систем, обеспечивающие запись тологряялтх дифраг-д ионных роистон во встречах пучках лучей.

5. Получены соотношения, определяйте степень коррекции ^-члз'отителыюй система, при которой обеспечивается необходимая разреааюцзя способность спектрального прибора.

Практические пезульт.атн и. рг-таувают« по игпюльрот>дн;'^

1. Предлагаемая методика оптимизации параметров оптических схем спектральных приборов использована в ходе разработки:

а) схема светосильного монохроматора, работающего в широ;. области спэктра;

б) схелм светосильного спектрограф с плоски.1,: полем, работа» цзго в широком спектральном диапазоне.

2. Рассчитаны оптические схож для записи ВГДР, испсльзуе-М1Х в конкретных спектральных прасЬрзх.

3. Результаты работы могут бить попользована и каучнкч учреждениях и на предприятия:', оптико-механической промылленностп при создании новой спектральной аппаратуры с вог;!утжп голограм-мными решетками с цель:: улучшения оптических и оксплуатзцпошшх характеристик приборов (разреяэздей стозбнзетп, светосилы, габаритов) .

Личную вклад автора. Все результаты исследован::}:, нелоленине в настоящей работе, получены л:пко азторзм.

Сэдесчптю объем тззботи. ;;.лссорта:г,«; состоит из введения? четыре:-: глаз, заключения, нага7виа на 125 страницах мзшлнопйснс---> токста, co^jmrr 29 ".лсупкоп к 12 таблиц, Список литератур;-: г.кпг -^от 73 пядгтзиопгп::.*:.

СОДш^йПЕ РАБОТ:-' Г-ИПН-Ц. ^ognj свойства оптических таем спектральн}.г: лпибетов

1.1. "ратка из ;сжз!п.' осповч теории вогнутах голс-гракглнцх дврр.» дшчших р-ктогм: СЛГДР). ¿oxycupyranHS я аберрацпенгягз езой-г rua К'ДР определяются ее хараптеркст;тческоЗ фуцкцпс" или йунк-цп?й саткчоского пути ('ЗОН). Созтаядясщ'ло поперечн:::: аберраций, ьлесимих БГД? б пзейрззение пота спектрального прибора, «зще всего определи".?, разлагая ФОЛ в ряд по степеням хс9р.т«пат у и "■'.

т :тек падения лучоЯ из pesrenty и лтгМорсггцнруя пзлучгтоо swpase-i; то по отш коордшсттач. Однако тзксД способ оказнз^тся недостаточным дтт сяетосильгах спектрэлше: прпбзроп, а та:л?.е в случае, когда астигматическое углт-шоппо изображения соизмеримо с длиной гтрихов ропоткй. Тог,-л 1 значения аберраций определяются точным расчстс.: хода луче::, чпТ:рзгирозаннч?. из рекотке, а наиболее полной характеристикой г.:*40с.7й:! пзобр-зт.епп-т, даваемого иГД~, являет-аппаратная пункция (АО).

Ирп испо 7Ьзоз.эШ1Л ВГДР в спектрографе ого АО есть распределение оспепешгостп по ширине изображения его входной цели, а для : онохроматора Ali определяется как изменеыш монохроматического лучистого потока через шходнуп щель при ее перемещении относительно изображения вхо.дноЛ п-епи. Чолуглфяна ЛФ определяет разро-аатсдуто способность спектрального прибора.

1.2. Дан обзор су.:;оптвуп!'П1х методов расчета оптимальных параметров схем с ВГДР. Мпогно авторы в процессе оптимизации схе-мд минимизируют отдельное лили аберрацил таким образом, чтобы в рабочей области длин вол» ( Я , .К ) имел меото гятвдум интеграл. Р

■ fV си . cd

где /у - член разложения ФОП, опрэдшшхуий ту пли иную аберрация .

Условие (I) выполняется, если дJ¿/ лХд. = О,

где ^д- (К-1,2,3...) - конструктивно параметры схемы и пара-.'метры записи решетки.

Однако минимизация отдельных аберраций может вызвать увеличение других, для исправления которых не хватает коррекционных параметров. Поэтов более эффективны методы, в которых в процессе оптимизации выполняется расчет хода лучей и минимизируются суммарные аберрации, т.е. размеры пятен рассеяния в изображении точек щели.

Наиболее перспективным представляется развитие методов, учитывающих аберрации внеосевых точек щели, в которых в процессе оптимизации параметров оптической схем« для оценки качества изображения используется аппаратная функция.

1.3. Рассмотрены основные схемы спектральных приборов с ЕРДР.

Показана возможность применения ВГДР типа П (по классификации фпрмы"йобек Ивой") в мэнохромзторах дл>7 ВУФ области спектра. При этом б установке Игля при исправленном астигматизма для одной длины волвд остаточная величина его в рабочей области спектра примерно вдвое меньше, чем у обычшх решеток,но сагиттальная ксма велика и исправить ее вместе с астигматизмом ко удается.

Существенный недостаток - -большой астигматизм, прнсушй по-лихроматорам, построенным по схеме Пааена-Рунге, монет бить поправлен дтя двух длин волн, а аборращш 1-го г. 2-го порядков минимальны в заданной облает;: джш волг, если ¡¿етечнпки записи расположены вно круга Роуланда.

О помощью ВГДР типа Ш можно умень'.'т сь астигматизм и мерпдпе-;-.;;ЛЪнум кому в 2 - 3 раза, ко при это:.; дефокусировке при сканировании спектра довольно велика.

У реаеток со специально рассчитаваежди параматрелел ьаялса (т;ш ГУ) при определе}щсм положении входной к з:л;:сднс:: пели моно-хрокаторс кома и астигматизм могут быть незначительней в заро-кой облзстп длин волн.

Применение ВГДР типа 1У в спектр странах п: при опре-

деленном положении 'дели и спектра полу*-п:п пл..с:-.'о пслэ в широком спектральном диапазоне к иаплгхсе тг.:-т?:::::::с пс ъ^о:.? споптзу

Такшл образок, прюмиение спсхглальло рзссчктигзег?»: БГДР перспективно дал создания новкх спзктральшх тграиороз с улучпгзн'-шгдп характеристика;.;;!, и совораэнстковаппо г.:зтодпяп расчета БГДР является актуальной задачей.

Глава 2. Теория Тертого;:: т; тасчот оптичаоктп: схем снектральш-'х приборов с

2.1. Одним из способов получения голограммой рэсатки со ступенчатом профилем штриха является метод записи по пстрочннх пучках. При стой с^орнчсскпз волношэ фронти могуч формфосаться з средах с различшми иоказатолп?.ст преломления п1 и Пучок лучей от источ'нка О2 (рис,1), проиедзий сквозь своточувст-вительшй слой, нанеса'пгай па лицевой поверзагооти заготовки, ин~ торх1ор'1рует с пучком от источника Ор образуя стоячие воднн, причем в пучностях электрического вектора происходит максимальное разложение светочувствительного слоя, и на поверхности заготовки получается интерференционные полосы, образуете сечением вз семейством поверхностей 2-го порядка. Благодаря треугольному- профилю птрихов удается получить высокие значения коэффициента отражения решетки п узкой области длин волн.

Ряо.1

Длина велш максимума концентрации отраженной лучистой энергии при записи во зстречнпх пучках в спектра 1-го порядка

где /1 - показатель преломления светочувствительного слоя, Л1 - длина волны записи.

Обобщена теория аберраций ВГДР на случай .записи во встречных прцеэх.

Количество штрихов 2) матду верпкшой реиетки 0 и точкой пу.}) определяется соотношением

п,( С, и - С с, ;~п( С. а / - СС:>) - гп (у, 2) Л'' >

где /1, - показатель преломления среду перед лицевой поверхностью заготовки,

ti2~ показатель преломления заготовки (условимся считать, чао пг < 0 ).

Эхо заражение справедливо и душ случая расположения источников с одной стороны заготовки, если принять ft, = ft. = I.

Пернао члени разложения SOU для случая записи ко встрочюх щпщах 'принимают вид .

Fiy/^-tjlfSLn^SLn^') ~ ^Uuscni, -n.,scnL.|j+ ff-M)v

где - порядок дифракционного спектра, (!,i! углы падения от источников записи Oj и 02 в вершину

заготовки (рис.1), с коэффициенты М, , Л7* , Л73 и , вирахающиэся через углы Л1-1 п падения и дифракции, расстояния от центра решетки до входной цели d и плоскости изображения d', определяется тема ей фор-i-^лйка» что к для кяасаичоских решеток.

Расстояние £а между соседними штрихами вблизи вершины О ¡заготовки определяется формулой

ес | п, sini, - п., Siiicz l=vV ,

и лураавнне, связывают,оэ углы ^ н V" падения и тойишяпь-пш-.1НЗШЗУГ вид

V + Sinij'- /г. - пг Ьгп¿а} .

Ксгффацазати Н п Нг » определяема условия фокусирошга чзридкоизлыих и сагиттальных ny*i::o)j лучей, равш

М Л г \ ч г

н (JL _ _ Пл (± - ЩЦ . » \с(, г I 2 ! аг г /

гдо с/, С-л - расстоянии от ворапны реаетга! до источников

записи Oj и 02.

- радиус кривизна реазткн

Кооф^дшснта Ч} и Нх, , характеризуете моридпслальнуп и сагкттальиум коцу, имеют вид

Ша

о'- I с/-» 'г

К«--"И •

2.2. Рассмотрев стигмптпчсскпе установки голограммных ропе-ток, записываемых во встречных пучках лучей. Показано, что для таких ВТДР существуют то же стигматические установки, что н при записи в попутных пучках. Так при фокусировке изображения щели па круг« Роу.тплча кс:.^ф;:цпонт !,"т-0 и в соответствии с (2) коэффициент Н|--=0. Это возможно,' соли один из источников находится на круго Роуландв» п идугшй з нтгогнале заготовки пучег. лучсзЛ сходится уокнэ на 1фуге Роулаида,

Стигматические изображения дают то:<ле рошотка типа Ш (по клас-опфикацги |5'!р?21 "".обэн Иьон"), при записи которых источник и **лт9 источник 0.-, находятся на некоторой прямой, проходкой через .;К"Нтр кривизны сферической спго?ос::п. Такая репетка эквивалентна голограммний рэяттко, записанной в попутньс; пучках, у которой источники ла-.-,ат на той г~е прямой.

2.3, Получена форели дня точного расчета хода лучей, дифрагированных ГДР, полученной интерференцией двух встречных пучков, при расположении источников записи по одну1 сторону от заготовки рошотки (рис.2) разность хода С кктзр1хэрярущах лучей в окрестности точки К, характеризующая штерфэровдиошгуп картину на повэрх-юстп заготовки С= г, - /% .

х

г

Рис.2 .

Расстояние гланду соседними линиями, соотвотствунщнлк максимумам интерференции на поверхности заготовки, определяется лектором 9

гдо сгъаи с ~ а, - аг ,

, а2- п / >\ .

Единичный вектор а' луча, дифрагированного огра-гателыгоЛ дифракционной решеткой, определяется по формуле

а'-а О.Мгс[. , (о)

где О - - ей] -й/ - (аЛ) ,

О. - единичный вектор падащего луча, о вектор Ц. равен

Ц. = ¿ф- С -У (Лугаа С.)} .

Этот ;-;:е математический аппарат применен к случая освещения ьег-отовки источниками, расположенный! по разные стороны заготовки с^лоткд. Чтобы расстояние мекду соседними итртаамп и цх ориентация Оьяк такими ез, как и при оапиои в попутных пучках, разность ::одо С .кучей, едущих от двух иочочных когерентна данозфог.2тк-\-cotex ;-:ото«к:-;коз с да:!зао точку на заготовке репотка додяка баи. э обоих случаях. . настолько галаЦ элемент па поверхности заготовки,

чт'Лк ус^лс ййзо считать его шюо;га, а пучки -чууой, осващаидих ^п'охпзк':", гефзллатьшмз (рко.З).

Усг.чсул, >:слд ¿л пучка 2, кдугкх в стегле

¿ятоЮ2К1: с покаггл-лл?.-:.: г':'олс:.пэлкя г. под утлом ¿^ к нормал'

1о г.« рдпносп- хода эс.экйк:-:з? .мат-ду парой (?уче]: пучка 2'' сг источника, расположенного по другую сторону заготовки, нгг.рзвл.г-нае которых совпадает о нг-правленаг:.1 лучей лучка после его про-

ломшил на noiiopxHooT,! заготовки (аугок 21 ) с пооледугаим отрагонкегл отсго пучш но поверхности (пучок 2"): d'-ÛA SÙZI-L.J) ,

откупи

$сп ¿а'~ -шопсй .

Л этом случае осводониэ элемента заготовки пстречшми пуч-кзгст Г и ?. эквивалентно освещения попутными пупсами I и 2" и сектор h ? ..туча, проломленного п отраженного на поверхности заготовки, определяется через гокгор аа луча, идущего внутри заготовки из материала с показателем преломления а :

ix" = +Q.,JT , где " "_

а,- - Щп (cur)-ff-nri-nH^J-)* - П (à,Ю. (5)

Зто формально эквивалентно преломлению луча из среда с показателем п ri. в среду с показателем п- +1, так что в случае записи во встречшх пучках

Cfxad С ZL,- Go", (S)

Тшсш образом, алгоритм расчета хода лучей, отраженных ГД?, записанной во встречных пучках, отличается от соотвотствую-■лбго алгоритма для записи в попутных пучках заменой вектора at ¡га вектор fX." . определяемой Еира^екием (4). Этот алгоритм использован в модернизированных типовых программах для исследования качества изображения, даваемого оптическими системами с ЕГДР, ззппсиЕаемлмл по встречных пуп«:: лу.'ей. Глава. 3Ti Сптг.'узгч^ид параметров оптических схем спектральных ттрп1ороп о ВГДР. ззпненваоюки зо встречных пучках -T^iL

ЭЛ. дан краткий обзор котодоз расчета оптических схем мо-..охр^маторои с бпкелровакними щаетяь Показано, что для монохро-„зтороз с отнэсптельшмп отверстиями порядка 1:10 - 1:8 плодотворна упроцшшая методика расчета, в основу которой полонено предположение, что вблизи мяшмуыа зависимость членов разлонен;ш Fi '-,г длины золим близка к квадратичной, т.е.

!■ С Л) = F (л 11 аЛ - Jic J '' ,

где — некоторая кснстантг.

При освещении заготовки решетки встречными пучками лучей на начальном этапе оптимизации параметров монохромзторз по упрощенной методике спределягтсл кт-птруктивнне параметра и значения

коэффициентов Нт к Kg, при которых .;?5не:лпзщ.*ст-сл; дефокусиро^а в заданной области спектра п отсутствует азтппугизм 1-го порлдк: дяя Л - . Затем определяются параметры записи, при которю: отсутствует меридиональная кома, определяй;'зя коофтициентом Е3| а таете параметры зеппеп, при ко торт: отоу гстг-уэт сагиттальная кома, определяемая коэффициентом Н.:<

Таким образом, получаются два решения с одинаковыми значениями Hj и Но - с ютдюнеацкей меридиональной или сагиттальной кош, которым соответствуют значения <>,~С1п и ¿,--ír, .

Последующий этап опташацип предполагает &пшшизациа cy.\wu полуиирпн 1.6 аппаратной функции (ЛФ) для нескольких дтпн вол. спектрального диапазона, Ота сук,а рассматривается как функция угла ¿i и изучается ее поведение вблизи i,-i,„ и I, ~¿¡¡ , но не обязательно в промежутке между ¿,„ к ¿¡ .

На ряс.4а показано направление поиска опткшльнмх параметре записи при ¿s > ¿m . Если при этом I Ь убиз-зег к при L--Lm и при C~¿s(:q>квгя I), то оптимальное решение oxoj^ot искать при ¿, ? i, j , se.®; «g она возрастает в ооэих точках (кривая 2), то

цр;{

< ьт

Наконец, если 7. <5 убывает при

С' (П

растает при ц - ¡. s ьало ¿y).

(кривая S), то оптимум находится- в

Рис. 4

• Подобным л?з ооразом определяв юл ^¿¡¿¿»ленио поиска оптимальных параметров записи и при < ь,п (рис.4 б).

После этого в найденном направлении с некоторым тагом определяют значения угла С, , л для каждого из этих значен;1.:: находят с£ , р, , и затем вычисляют сумму Л В . Процесс повт ряют до тех пор, пока эта суета ке примот минимальное значение.

В качество параметра оптимизации может быть использована

такпее длина волги л

i

3.2. "хчс.-лона кетодпка расчета оптимальных параметров ояти-ссн':х exe:.: спектрографов о плоским нолем. Ка начальном этапе строняется дс^суспрсзка для трех длин воли споктрольного дпапа-

Параметрами оптжззаттия слуяат расстояние d до входной эли, угол отклонения 9 для сродней дтикн волну Л0 и значена коdTif::iд::с!тто Пт при условии устранения астигматизма 1-го по-здка для Л Л0

Поло:::ан::о заплсываздих источников определяется тем зе спосо-им, :<ov к при оптимизации параметров записи монохроматора: мнни-;!зирузтся суг.'г.:а полуппрнн АО 213 для нескольких длин волн доктрального диапазона.

3.3. Предложенная методика применена к расчету кошфетшх ::ем монсхроматороз и спектрографов с плоским полем.

Рассчитаны оптпчоскке схзш светосильного монохроматра, рабо-зкхцого п слрокой облает:: спектра, со сферической ВГДР, запнеивае-УЛ как во встречных, так и в полут-гнх пучках. Расчет по изло::;ен-гЛ методика обеспечивает более высокую разреязвцую способность, зм по известным раное, а запись во встречных пучках позволяет злучить но только ступенчатый профиль птрихов, но обладает до-злннтелышга норронцпонш!": воз молено атямн, в результате которпх 2зр^павдая способность прибора мо-сот Сыть увеличена примерно в два ioa в сравнении с традшшонпой £гписьп з попутных пучках.

Рассчитана та:о:о схема светосильного спектрографа о плоским хтсм- Показано, что при записи сфор;1ческой ЗГДР во встречких пуч-IX рззрезаняе спектрографа во всем спектральном диапазоне меня-гсл более платно п значительно выие, чом при записи в попутных ¡гчкзх.

Прэдяэгвегпя методика поэтапной оптимизации параметров оптп-?ск:тх схем приборов с БГДР, предназначенная дчя работы с созре-зккш-тн псрсон*льнкма ЭВМ, дает возможность разработчику после гаолпения кахдего этапа эиатазироватъ полученные результаты я :;:нимать репонло о направлен;:;: дальнойлего улучшения схемы и о iöope тех или иных коррзкцхоггных параметров.

-о

4.1. Предложены сха;;;:: записи Г,п? при р-эс;:о,-ог:?:т;-: источников по разтше сторэь"и от ул'отоыс; р«г_-тки. Оптическая система включает в сеся ликзу 2 я ш 3, которая помэгюна на оптичое-ком контакте с задней поверхностям заготовки ранетки 1, а источник &2 совпадает с центром кривизны пораднай поверхности В плосковогнутой линзы 2 (рис. 5 а). Линза и клин изготавливаются из того же материала, что и заготовка решетки. Радиус кризьгнч

я^с^-а./сс-л^-ь.,

где Ь, , Ьй, - толщиш по оси заготовки I, линзы 2 к ют-па 3 соответственно 3 ■!

с 1

Рис, 5

Если ¿г =0, 'го задняя поверхность заготовки выполняется с$эрнческой, у которой

и линзы и клина не требуется,

" 4.2. При записи ГДР в сходящемся встречном пучке оптическая система включаэт в себя линзу 2, клин 3 и объектив 4, образующий мнимое изображение источника (рис. 5 б).

В этом случае точка А0 совпадает с центром кривизны передней поверхности Б плосковыпуюгей линзы 2, а

14

И;. - С(?Т (U/CCiiz-rtb-rti) .

Если / , =0, то задк.ч»; поверхность выполняется сферической с ради;/сом И-. - c(¿ + t, и дополнительных элементов (клипа и линии) по требуется.

•1.3. Аберрации оптической системы осветителя, формирующей сходящийся пучок .тучей, но должны снижать разрешающую способность ГДР.

Показано, что смещение су' дифрагированного луча с длиной полны Л в направлении дисперсии, вызываемое поперечными аберра-цпш! оспзтителя Си', равно

'• I - ': i fi LЛ с i' nccsCs tn~ 11

~Jir & "cTT-1/7" 1 -A 1 J

ríe ii - порядок дифракционного спектра,

ce' - расстояние от вершины решетки до изоораъения входной щели.

Но допустимым значениям аберраций решетки tdy'l при работе ее в спектральном приборе находится допустимые аберрации осветителя, применяемого при записи как во встречных, так и в аи-.."/Tifiix пучках. Б последнем случае л. ~£.

4.4. Списана методика расчета хода лучей, дифрагированных ГДР, записываемой установкой в интерферирующих пучках дополнительных оптических элементов. D алгоритм существующей типовой программы вводе:ш формулы (3) - (6), обеспечивающие возможность рао'МЗД хода лучей отрава гшлгой ГДР, записываемой йо" астрэчних пучках» »та прогропю лркгг-чепа для опенки качества йэойрзжэиия, давэсш^о зяектрелмшп прибором, БГДР которого освещзетбя сходящимся встречам пучком, .:оздаваегим с помощью специально разработанного оскота--\\тя.

Приведены результаты расчета конкрэтг/ых схем записи „•ГДР во встречных пучках, пепользуе.'.их з монохроматорах и спектро-

"оказано, что применение описашшх осветителей не снижает •'азрена'лгщой спосоиностп споктрального прибора,

•2 целг.-- -слпого утгрзнопяч бликов, возникающих при orpav.omm -■■{ оптических поверхностей линзовых осватитолой, вызивапцах снижение качества изображения л дсвшаших уровень рассеянного света, предложены зеркальные схемы осветителей для записи ВГ'ДР, в том числе с применением тороидального зеркала.

1. Теория абиррац:»,; НГДР обоцопи слуг-и} лопнии ее пр;: интерференции двух вочр-чшх нуах'-:.

2. Разработали а^^рнпя дяп ¡¡-¿-.нот ход-; лучей, да^рзгкро-ванних ГД?, ааписыязечой го ъо?1..-чюг.: путчах.

3. Предгакепа усовершенствования методика от-^тп^лнии парь мотроз сферической ВГДР, полученной интерференцией двух встречи.!.'-пучков и предназначенной дтк использования в монохроматоре ил:; спектрографе, включающая в себя о топ минимизации по.иупьрлки аппаратной функции для нескольких дом волн спектрального диштряс.

'1. Вменено, что ВГДР, получаемая интерференцией дву;: вотрсч гюх пучков, обладает доплшатеяьгшш коррекцис;;щ.к.я$ тзюятлл-л'.«! На примере расчетов свотооклыюго «оиохроматора и спектр- 1-райа с плоским полем показано, что запись ВГДР во встрсках х позволяет, кроме сбесппчения ступенчатого профиле штр.'/.ов, п-.вмеить разрешение по сравнении с зятгт л попутшх пучках «гли шгьу^ум в два раза.

5, Предчожепп линзовые :: зоркаль.г-:е оптические < -гл г ■ тителей, иепчльгушыи рлл запкег. ВГДР ¿о вст-'-оч!»--.;: ¡ггчг.-.\,-. и..: . и. :-;.э влиянии аборраапй '.•свети':«;...: ча рпзрегг.'ЯуЮ гтгяг.бнс.сть ч;екг-?г«гоногс прибора.

Алгоритмы расчета хода лучей, отрагонных ВГДР, полученной йчторфареи:зЯ двух встро'Лйгх пучков, и том г.рн установке

зштерфзрярулял аучках дополнительных опт :сских элементов, гри^онь: в типовых программах Й» СОИ и б2<? для эт:"ВасИ-3". .-'кяаакнке программ попользуются в ХЩ "Г>"'П им.С.И.Вавшюва" лр:-. разработке оптик;; спектральных 1;1-<;боро4 рае-яичилго н.'-пначенш-

Кетодаа оптимизаций параметров моно-оемпторов п оиоктрогр'1 ооз о плоским полем с ВГДГ :спользуотсл ¿>а Г.ОГ.'О при дораг^тке -п^гческйх схем новых спектральных приборов.

Материалы диссгготщод долоаокч на Всесошном соминора "Литс-.-лтизацик проектирования оптических систем" (Москва, 1088). у->акарс "Дифракционная оптика" (Казань, 1991),

По материала'! диссертации опубликованы I. Пейеахсон И.В., Леваидовская Л.Е. Аберр.-цлп вогнутой голограммной дифракционной решети;, запи сива смой во вотро-птх .г/ч-ксх", - Опт, и спектр., 1989, т.66, в.5, с 1134-1137.

Иойсчхгс-ч '1.1:,, Легки/довит Л.В.. Расчет хода лучой ,:•.;!,;,р,.:глрог-г.п.п1 г гологг'1! глксй отразите ячгой рзяегкой - СЫТ, *.?:*». а, с -г-зз.

3.. ;]г-йса/':сн ¡1.2., Лпваидсвская л.Е. Расчет оптимальных И'гмотков ко.ч.'.хромоторз со е'Тюрнческ":.:;! голограсяагип дпуракци-олкимн - Опт, и спектр,, 1291, т.71, в.1, с, 188-193.

••'. НоЦозчссп И.З., Лоаандоаская Л,2. Оптические схеш для затеи всткушх голсгра.*злшх д'тТ-р-'.г-'.пошп:: резеток во встречных ;.;'чкпх. - 0:.Л, 1991, '<• 8, о. 54-56.

5, 'Тсйсзусзн И.В,, Левовдовскпл Л.К. Аберрации вогнутой го-дп-.-рагцнелной ре^этки, записгтаекоЯ во встречных пуч--.а:;. -- .•оосс;?з!ШЙ семинар "Автоматизация проектирования олтичес-'-:тх ииотзм", Л. ,1989, о. 120-136.

Пейсахсон И.З., Левзндовс.:ая Л.Е. Оптические схе'м для записи вогнутых ГДР во встречных пучках. - Секинар "Дифракцион-кая оптика", 1ГГЦ "Шфрмтехншш", !.!,, 1591, с. 29-30.

По^са-'сои П.В., Лсвавдозокая Л. Я. Аберрации ПГДР, запяс-:-• -)с:.'о;1 во вотрэчшх пучках,- Семинар "Дифракционная оптика", г-ГГГГ "Пнформт^'.иппп", М., 1991, С. 37-33.

(одпкеапо к печати C9.L9.92 г. Объем I п.л.

Заказ 287 Тираж 100 экз. . Бесплатно

отапрннт. ИТ.'.Ю. 130000, Санкт-Петербург, пер.Гривцова, 14