Расчёт осевых сферических аберраций высших порядков светосильного фокусирующего ГОЭ с исправленной сферической аберрацией третьего порядка.
Часть 1
Батомункуев Ю.Ц., Дианова А.А.

 

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

Аннотация:
В работе представлены и обсуждаются результаты расчётов радиусов сферических аберраций пятого, седьмого и девятого порядков многопорядкового фокусирующего голограммного оптического элемента с исправленной сферической аберрацией третьего порядка в рабочем спектральном диапазоне. В качестве примеров рассматриваются светосильные осевые ГОЭ с относительными отверстиями, близкими к 1:1 в заданных рабочих спектральных диапазонах. Приводятся координаты точечных источников расходящейся опорной и сходящейся объектной волн, записывающих голограммный оптический элемент. Показано, что при использовании голограммного оптического элемента в первом и втором порядках дифракции для формирования изображения точечного источника света, излучающего в диапазонах 250 – 281 нм и 500 – 563 нм, существует (в этих диапазонах) возможность полного исправления в изображении сферической аберрации третьего порядка на двух длинах волн и сферических аберраций пятого, седьмого порядков на одной длине волны. Причём эти длины волн в видимом диапазоне отличаются от длины волны записи голограммного оптического элемента, равной 0,532 мкм.

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

Цитирование:
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.

Литература:

  1. Champagne, E.B. Nonparaxial imaging, magnification and aberration properties in holography / Е.B. Champange // Journal of the Optical Society of America. – 1967. – Vol. 57, Issue 1. – P. 51-55. – DOI: 10.1364/JOSA.57.000051.
  2. Ган, М.А. Теория и методы расчёта голограммных и киноформных оптических элементов: методическое пособие / М.А. Ган. – Л.: ГОИ, 1984. – 140 с.
  3. Оптика дифракционных элементов и систем / С.Т. Бобров, Г.И. Грейсух, Ю.Г. Туркевич. – Л.: Машиностроение, 1986. – 223 с.
  4. Жердев, А.Ю. Высокоапертурная дифракционная линза для голографического принтера / А.Ю. Жердев, С.Б. Одиноков, Д.С. Лушников, Ч.Б. Кайтуков // Фотоника. – 2016. – № 3. – С. 88-97.
  5. 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.
  6. Mehta, P.S. Higher order aberrations in hologaphic lenses / P.S. Mehta, K.S.S. Rao, R. Hradaynath // Applied Optics. – 1982. – Vol. 21, Issue 24. – P. 4553-4558. – DOI: 10.1364/АО.21.004553.
  7. Батомункуев, Ю.Ц. Аберрации девятого порядка внеосевого объёмного голограммного оптического элемен­та / Ю.Ц. Батомункуев // Ползуновский вестник. – 2012. – № 3/2. – С. 142-146.
  8. 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.
  9. Грейсух, Г.И. Голографическое формирование зонной структуры дифракционных линз с заданными оптическими характеристиками / Г.И. Грейсух, С.А. Степанов. – В кн.: Голографические оптические элементы и системы: сборник статей / под ред. Ю.Н. Денисюка. – С.-Пб.: Наука, 1994. – С. 98-103.
  10. 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.
  11. 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/АО.15.000542.
  12. Sweatt, W.C. Achromatic triplet using holographic optical elements / W.C. Sweatt // Applied Optics. – 1977. – Vol. 16, Issue 5. – P. 1390-1391. – DOI: 10.1364/AO.16.001390.
  13. 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.
  14. Weingärtner, I. Chromatic correction of two- and three-ele­ment holographic imaging systems / I. Weingärtner, K.-J. Rosenbruch // Optica Acta. – 1982. – Vol. 29, Issue 4. – P. 519-529. – DOI: 10.1080/713820862.
  15. Карпеев, С.В. Расчёт и анализ трёхволнового дифракционного фокусирующего дуплета / 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.
  16. Мустафин, К.С. Голограммная оптика и перспективы ее применения / К.С. Мустафин. – В кн.: Материалы пятой Всесоюзной школы по голографии. – Л.: ЛИЯФ, 1973. – 602 с.
  17. Park, Y. Miniaturization of a Fresnel spectrometer / Y. Park, L. Koch, K.D. 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.
  18. 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.
  19. Bobrinev, V.I. The use of holographic optical elements in optical systems sights / V.I. Bobrinev, Ya.A. Grad, M.S. Kovalev, P.I. Malinina, V.V. Nikolaev, S.B. Odinokov, A.B. Solomashenko, N.G. Stsepuro // Indian Journal of Science and Technology. – 2016. – Vol. 9, Issue 47. – P. 1-6. – DOI: 10.17485/ijst/2016/v9i47/104552.
  20. Корешев, С.Н. Оптические системы голографических коллиматорных прицелов / С.Н. Корешев, М.К. Шевцов // Оптический журнал. – 2015. – Т. 82, № 9. – С. 22-28.
  21. Тугаринов, С.Н. Новый класс спектрометров-полихроматоров высокого разрешения на основе пропускающих объёмно-фазовых голограммных дифракционных решёток / С.Н. Тугаринов, А.А. Белокопытов, А.В. Лукин, Н.Н. Науменко, Ф.А. Саттаров, В.В. Серов, Н.М. Шигапова, В.П. Ярцев // Контенант. – 2016. – Т. 15, № 3. – С. 43-49.
  22. Бурункова, Е.Э. Голографический нанокомпозит и дифракционный элемент на его основе / Е.Э. Бурункова, И.Ю. Денисюк, Д.И. Жук, Е.Б. Шекланова // Оптика и спектроскопия. – 2017. – Т. 122, № 2. – С. 349-351. – DOI: 10.7868/S0030403417020088.
  23. 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.
  24. Милер, М. Голография (Теория, эксперимент, применение) / М. Милер. – пер. с чешского. – Л.: Машиностроение, 1979. – 207 с.

© 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