Оптические числовая апертура

Рис. 1. Зависимость числовой апертуры оптического волокна от показателей преломления материалов жилы и оболочки

Разрешающая способность определяет то наименьшее расстояние между двумя точками, в котором просматриваются какие-либо детали. Иными словами, физический смысл разрешающей способности любого оптического прибора, в частности объектива, заключается в характеристике той наименьшей детали, которая хорошо различается с его помощью. Разрешающая способность объектива зависит от его числовой апертуры и длины волны света, при которой ведется наблюдение объекта. - [c.9]

Объективы представляют собой многолинзовые системы, смонтированные в металлической трубке, на верхней части которой имеется резьба для ввинчивания в тубус микроскопа. На оправе любого объектива нанесено значение собственного увеличения и числовая апертура. Увеличение объектива равно отношению длины тубуса к фокусному расстоянию объектива. Стандартная длина тубуса 160 мм. Назначение объектива как оптической системы — формирование действительного изображения объекта, которое рассматривают визуально в окуляр. Объективы дают увеличенное изображение. [c.30]

Величину п sin в (для воздуха ге = 1) называют числовой апертурой (4,A )j чем больше числовая апертура, тем под большим углом можно производить засветку. Следовательно, разница в показателях преломления материалов жилы и оболочки, от которой зави-сит числовая апертура, характеризует возможности оптического волокна. [c.267]

Ввиду сравнительно больших длин волн разрешающая способность метода ультразвуковой визуализации значительно хуже, чем при прямом оптическом изображении, так как разрешающая способность пропорциональна отношению А к, где А — числовая апертура, % — длина волны. [c.292]

Апертура конического оптического волокна на узком торце больше апертуры соответствующего цилиндрического волокна, на широком торце—меньше. Это свойство конических волокон позволяет использовать оптические элементы из конических волокон для увеличения апертуры линзовых систем. Для этого изображение, принятое на поверхность узкого торца фокона, нужно передать с его широкого торца в линзовую оптическую систему. При этом числовая апертура такой системы, содержащей фокон, будет больше числовой апертуры одной линзовой оптической системы. [c.11]

Для изготовления оптических волокон нужно выбрать два материала, каждый из которых в требуемом интервале спектрального светопропускания, имеет различные показатели преломления, обеспечивающие получение нужной числовой апертуры оптического волокна, необходимую устойчивость к действию окружающей среды и пригоден для повторной термической обработки. Кроме того, необходимо, чтобы оба материала для жилы и оболочки были химически совместимыми, имели аналогичные температуры размягчения и кривые термического расширения. Известно, что необходимость в повторной термической обработке является препятствием для использования большинства кристаллических материалов, тем не менее путем экструзии были получены волокна из хлорида серебра. В качестве материалов для оптических волоконных элементов для инфракрасной области спектра рассматривались и некоторые пластики. Однако их недостатком является то, что для их светопропускания характерно наличие многих полос поглощения в инфракрасной части спектра. Кроме того, качество поверхности раздела жила — оболочка в волокне, изготовленном из пластика, значительно уступает стеклянным волокнам. Тем не менее волокна и оптические волоконные элементы [c.67]

Спектральное светопропускание оптического волоконного элемента зависит от спектрального светопропускания исходных стекол, применяемых для формования световедущей жилы и оболочки оптического стеклянного волокна. Стремление повысить числовую апертуру оптического волокна приводит к необходимости использовать для жилы стекла с высоким показателем преломления. Однако чем выше показатель преломления стекла, тем ниже его светопропускание и, следовательно, светопропускание оптического волокна в синей части спектра. [c.85]

Волоконные оптические элементы могут иметь значительно более высокую числовую апертуру, чем большинство систем линз. При этом большая числовая апертура сочетается с широким угловым полем зрения, что трудно осуществимо в обычных линзовых системах. [c.85]

Числовая апертура является важной характеристикой системы линз, так как разрешающая сила и общее количество света, собранного линзами, часто описывается в величинах числовой апертуры линз. Числовые апертуры оптических волокон часто превосходят апертуры большинства систем линз. Именно это определяет в ряде случаев целесообразность применения оптических волокон. Волоконные оптические элементы могут обладать большой числовой апертурой и охватывать большое поле зрения. Достигнуть этого с помощью линз довольно трудно. [c.114]

Волоконная оптика как оптическая система, обеспечивающая Значительное повышение коэффициента полезного действия и разрешения по сравнению с известными оптическими системами может быть использована для передачи изображения от излучателей Ламберта. При этом должны быть решены три основные проблемы устранение просачивания света между волокнами, имеющими низкую числовую апертуру, повышение степени оптического контакта между входным торцом волокна и излучающей поверхностью и получение вакуумплотного волоконного элемента. [c.121]

Для предотвращения световых потерь через боковую поверхность оптического волокна необходимо либо изготовлять волокна с числовой апертурой 1, либо покрыть волокно вторым слоем сильно поглощающего или отражающего материала (например, алюминия). Ясно, что невозможно обеспечить эффективную оптическую изоляцию и высокое светопропускание при наличии по- [c.125]

ИЯ светопропускания необходимо, чтобы принимающая система находилась в оптическом контакте с торцами волокон. Это относится, в частности, к элементам из конических волокон, которые изменяют числовую апертуру пучка. [c.144]

На рис. 3 показан график решений характеристического уравнения для двух волокон с одинаковым соотношением й/Х, но с разной числовой апертурой. Каждый тип волны представлен горизонтальной прямой, соответствующей характеристическому углу, определяемому ординатой т допустимых величин характеристического угла для данного п, определяемого по абсциссе, расположены вертикально. Косые линии соединяют типы волн с одинаковым числом т. Цифры справа от каждой линии означают оптический диаметр о волокна для соответствующего типа волны. [c.217]

Оптическое устройство, применявшееся для изучения связи между волокнами, представлено на рис. 5. Изображение отверстия диаметром 50 мкм в виде диска Эри создается на входном торце одного волокна с помощью апохроматического объекта 90 с числовой апертурой 0,95. Выходной торец волокон просматривался с помощью иммерсионного микроскопа с числовой апертурой 1,2. Между малым отверстием и объективом микроскопа для обеспечения точного смещения изображения, что необходимо для [c.221]

Для определения светособирающей способности идеально круглого оптического волокна вводится понятие эффективной числовой апертуры Лэф, так как если учитывать действие косых лучей, падающих на торец волокна за пределами меридиональной апертуры Лм, то получим, что через волокно проходит приблизительно на 19% больше света, чем то, которое может пройти в пределах меридиональной апертуры. [c.257]

Чем больше величина R, тем меньше оптический диаметр для данного типа волн. Имеются данные, что волокно диаметром 1 мк, с числовой апертурой (п —дает возможность получить световоды с разрешаюш,ей способностью 400 лин/мм. [c.288]

Так называемая нумерическая (или числовая) апертура объектива микроскопа (N. А.) равняется произведению синуса угла а, который образует наиболее наклонный луч, еще поступающий в объектив микроскопа, с оптической осью микроскопа, на показатель преломления среды, в которой находится объектив [c.203]

Некруглость оптической оболочки, % Числовая апертура [c.98]

Состав материала сердцевины волокна Состав материала оптической оболочки Числовая апертура Коэффициент затухания, дБ/км [c.99]

Анализ (6.47) показывает, что избыточные потери в ОК могут быть значительно снижены увеличением диаметра и числовой апертуры ОВ и уменьщением отнощения диаметра сердцевины к диаметру оптической оболочки. [c.140]

Числовая, или нумерическая, апертура (Л) определяет способность оптической системы воспринимать то или иное количество света и определяется по формуле [c.9]

Измерение апертуры. Апертура представляет интерес и может явиться предметом измерений в основном применительно к многомодовым кабелям. Числовая апертура NA для случая, когда торец волокна граничит с воздухом, определяется как NA = sin 6 , где 6 —предельный угол между оптической осью волокна и лучом, распространяющимся в данном прямолинейном волокне. [c.212]

Абберрацни — это малейшие отклонения световых лучей от идеального направления, в соответствии с правилами геометрической оптики. Они возникают по разным причинам, имеют различные физические принципы и требуют соответствующей коррекции. Одна группа аберраций возникает из-за того, что потоки света различной длины волны фокусируются на различных расстояниях от линзы. Поскольку наличие цветовых оттенков изобра-жепня в производстве фотошаблонов не играет никакой роли, поэтому исключить появление абберраций, обусловленных различием длин волн светового пучка, можно применением монохроматического света. Эмиссионный спектр зеленого цвета паров ртути на длине волны 5460 А имеет достаточно высокую интенсивность и находится в области спектра, где фотографические эмульсионные пластины имеют максимальную чувствительность. Другая группа аберраций возникает из-за того, что лучи проходят на некотором удалении от оптической оси линз и главный фокус отклоняется от идеального центра в плоскости изображения. Оптические линзы высокого качества изготавливаются таким образом, чтобы снизить до минимума возникаюшие аберрации и, в частности, аберрации для определенного диапазона длин волн. Однако даже в очень хорошо откорректированных линзах остается какая-то аберрация, проявляющаяся в виде искривления изображений, астигматизма, искривления поля изображения. И, главным образом, из-за последнего вида аберрации общин вид изображения в значительной степени отклоняется от идеального в фокальном плане. Незначительное смещение вдоль оптической оси и вблизи нее возрастает по мере увеличения расстояния от центра. Площадь вокруг оптической оси в плоскости изображения, в пределах которой сохраняется резкость изображения, зависящая от глубины резкости линз, называется рабочим полем изображения. Так как глубина резкости пропорциональна то из этого следует, что рабочее поле изображения объективов тем больше, чем меньше числовая апертура, т. е. если при этом исключаются самые периферийные потоки лучей. Более того, поскольку числовая апертура объективов обратно пропорциональна фокусному расстоянию, постольку размеры рабочего поля изображения также зависят от фокусного расстояния. Последняя зависимость имеет практическое значение, в частности, для ориентировочных оценок. Ранее было установлено, что размеры рабочего поля изображения для хороших объективов обычно составляет 1/5 их фокусных расстояний [27, 31, 33], а рабочее поле микроскопических объективов и того меньше и обычно составляет менее 1/10 фокусного расстояния [27, 31]. Это и объясняет ранее установленную проблему сочетания высоких коэффициентов уменьшения с большими размерами рабочего поля изображения. [c.575]

Очень важной характеристикой оптического волокна является оптический диаметр. Возможно создание элементов волоконной оптики с высокой частотноконтрастной характеристикой из волокон круглого сечения с большой числовой апертурой при условии, что оптические диаметры этих волокон не будут перекрываться. [c.260]

Чтобы получить представление о перспективности использования полимеров для волоконных элементов, передающих изображение, полезно разделить эти элементы на гибкие системы (длинные жгуты малого диаметра) и жесткие волоконные детали малой длины и сравнительно большой площади. Первые используются в медицинских и технических эндоскопах, вторые — в виде пластин в оптическом и электронно-оптическом приборостроении. Обычно эндоскоп представляет собой систему объектив — пучок световодов — окуляр (рис. 52). Для получения высокого коэффициента передачи контраста анертура пучка световодов должна быть согласована с числовой апертурой объектива и окуляра, которая обычно невелика (около 0,4— 0,6). Апертура пучка световодов должна быть равна или несколько больше этого значения, поэтому вполне допустимо применение полимеров. Разрешение пучка световодов в таких системах должно быть не менее 50 штрих/мм (в отдельных случаях 100— 120 штрих/мм). [c.109]

Выбор материала и размеров вторичной (внешней) защитной оболочки определяет оптические характеристики ОВ и их стабильность во времени. При этом надо учитывать размеры ОВ, числовую апертуру, размеры ВЗП и его материал. ОВ с большой числовой апертурой менее подвержены воздействию микроизгибов. [c.103]

Микроскоп состоит из двух частей — оптической и механической (рис. 4). К оптике микроскопа относятся объективы, которые состоят из фронтальной (нижней) линзы, увеличивающей объект, и коррекционных линз, исправляющих недостатки оптического изображения.. Объективы подразделяются на сухие и иммерсионные (от штегвю — погружение). В микроскопах МБР-1 и МБИ-1 два сухих объектива и один иммерсионный. Данные о каждом объективе имеются на его оправе 1)Х8, 40, 90 2) числовая апертура 3) заводской номер. Нфяду с этими обозначениями иммерсионные объективы 90 имеют дополнительный буквенный индекс ОИ или МИ (объектив иммерсионный или масляная иммерсия), а также черную маркировочную линию в нижней части объектива. [c.11]

Отчетливость получаемого изображения определяется разре> шающей способностью микроскопа, которая зависит от длины волны используемого света и числовой апертуры оптической системы микроскопа. Разрешающая способность связана обратной связью с пределом разрешения — минимальным расстоянием между двумя точками, при котором еще можно различить каждую из них. Предел разрешения определяется следующим образом [c.84]

Апертура конденсора должна соответствовать числовой апертуре объектива. Когда она меньше апертуры объектива, оптические возможности линзы последнего не будут использованы полностью из-за слабости попадающего в нее светового потока. Если апертура конденсора больше апертуры объектива (что, в частности, бывает при работе с сухими системами), то необходимо несколько прикрыть ирисовую диафрагму конденсора. Это приведет к устранению рассеянного света и даст нужную контрастность изображения (рис. 46). Неиммергированный конденсор микроскопа [c.85]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология