Перейти к содержанию
    

Как определяется Numerical Aperture

Из Википедии следует, что это - безразмерная величина, определяемая для линзы как произведение коэффициента преломления материала на синус половинного угла наибольшего конуса. (Как видно, NA не совсем то же, что N=f/D, но пока не суть). Пытаюсь применять эту простую формулу для линз Thorlabs и получаю совсем не то, что должен. Пример 1: фокусное расстояние - 8мм, половина диаметра clear aperture - 4мм, значит половинный угол - примерно 26.5грд (arctg 4/8). Синус этого угла - примерно 0.45, что при умножении на n=1.597 даёт значение NA=0.71, что существенно больше величины 0.5, указанной в документе. Пробую считать угол по-другому, взяв WORKING DISTANCE: 5.92мм и половину диаметра конуса на плоскости линзы примерно 3мм. Получаю почти 27грд, что тоже не помогает.

Аналогично в Примере 2, хоть берём для расчёта FOCAL LENGTH, хоть BACK FOCAL LENGTH, никак величина NUMERICAL APERTURE: 0.547 не получается.... Чего я тут не понимаю?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Сдается мне что Numerical Aperture для асферических линз считается иначе. Картинка в Википедии показывает сферическую, хотя напрямую не говорится, а ваши оба примера асферические.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для сферических линз это значение не приводится. Наверное, не представляет важности. Но я хочу построить коллиматор с применением асферических линз. Попытался рассчитать. Наткнулся на параметр. Заподозрил, что он важен, раз приводится для данного типа линз. И задался целью понять его смысл, чтобы не ошибиться в расчётах. (жаль будет потратить деньги и время, чтобы экспериментально убедиться в ошибке). И зашёл в тупик.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

с применением асферических линз. Попытался рассчитать.

Какая разница, какая линза... Это геометрическая оптика. Можно считать просто углы. Скорее всего, какая-то одна линза будет ограничивать ширину пучка. Вот она-то и будет все определять. Энергию.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Попытался рассчитать. Наткнулся на параметр. Заподозрил, что он важен, раз приводится для данного типа линз. И задался целью понять его смысл, чтобы не ошибиться в расчётах. (жаль будет потратить деньги и время, чтобы экспериментально убедиться в ошибке). И зашёл в тупик.

Моделировал системы на Thorlabs-овских линзах в Zemax. Довольно близко к реальности получается. Может и вам сначала промоделировать чтобы сэкономить время?

 

ЗЫ Правда в моем рейтинге программ с наименее интуитивным пользовательским интерфейсом Zemax занимает почетное первое место.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Какая разница, какая линза... Это геометрическая оптика. Можно считать просто углы. Скорее всего, какая-то одна линза будет ограничивать ширину пучка. Вот она-то и будет все определять. Энергию.

Верно. Но чтобы элементарно посчитать углы, непонятно чем надо руководствоваться. Не сходятся у меня ... углы. Зачем они этим апертурным числом сбивают с толку?

 

Моделировал системы на Thorlabs-овских линзах в Zemax. Довольно близко к реальности получается. Может и вам сначала промоделировать чтобы сэкономить время?

 

ЗЫ Правда в моем рейтинге программ с наименее интуитивным пользовательским интерфейсом Zemax занимает почетное первое место.

В том-то и дело. Собирался освоить, да руки не доходят. Особенно, когда понимаешь, что почти не пригодится. Уж время-то вряд ли сэкономлю. Начертил геометрию по фокусным расстояниям. Но сомнения остаются.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Верно. Но чтобы элементарно посчитать углы, непонятно чем надо руководствоваться. Не сходятся у меня ... углы. Зачем они этим апертурным числом сбивают с толку?

А как углы-то по этому числу считать? И зачем?

Начертил геометрию по фокусным расстояниям. Но сомнения остаются.

Если линзы тонкие... Но у Вас - не очень. Но если на входе или выходе параллельный оси (параксиальный) пучок, то тоже можно. Подозреваю, что у Вас именно так.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А как углы-то по этому числу считать? И зачем?

Считать элементарно. По упомянутой формуле, зная коэффициент преломления. А зачем? Чтобы не промахнуться. Может, нельзя на эти линзы столь сильно расходящийся луч подавать, как при расчётах из фокусного расстояния получается. И не зря апертурное числ приведено - возможно оно и является ограничением на угол?

Если линзы тонкие... Но у Вас - не очень. Но если на входе или выходе параллельный оси (параксиальный) пучок, то тоже можно. Подозреваю, что у Вас именно так.

Линзы и не очень тонкие (скорее, совсем не тонкие) и короткофокусные. Собственно, потому и асферические. Оттого и двусмысленность какая-то.

А задача и вправду не выглядит особой: источник - мощный LED (а мощные - с широкой диаграммой обычно), требуется получить сравнительно узкий (тонкий) параксиальный луч. С минимумом потерь.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Он с линзой?

Он с линзой. Это SST-90W. Но даже с линзой светит широко. Мне надо узко.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...