(47-4) 07 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

Анализ аберраций третьего порядка линзы Френеля
Г.Э. Романова 1, Н.Ш. Нгуен 1

1 Национальный исследовательский университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия

 PDF, 998 kB

DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1276

Страницы: 567-571.

Аннотация:
В работе представлены выражения для аберраций третьего порядка поверхности Френеля (коэффициенты Зейделя). Формулы получены в виде, позволяющем выполнять анализ аберраций аналитически, на этапе компоновки и предварительного расчета системы из поверхностей как классических, так и Френеля. В дополнение к пяти основным монохроматическим аберрациям Зейделя классических поверхностей и линейной коме, выделяемой для поверхностей типа Френеля, в данной работе описана ещё одна аберрация, называемая квадратичным астигматизмом. Несмотря на то, что полученные выражения являются приближением для области аберраций третьего порядка, то есть аберрации высшего порядка игнорируются, они обеспечивают достаточную точность на практике, что также показано в работе. Полученные выражения можно применять для анализа аберраций в схемах, использующих линзу Френеля, что позволяет определить области рационального использования элементов такого типа.

Ключевые слова:
коэффициенты Зейделя, поверхность Френеля, линейная кома, квадратичный астигматизм.

Цитирование:
Романова, Г.Э. Анализ аберраций третьего порядка линзы Френеля / Г.Э. Романова, Н.Ш. Нгуен // Компьютерная оптика. – 2023. – Т. 47, № 4. – С. 567-571. – DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1276.

Citation:
Romanova GE, Nguyen NS. Third-order aberration analysis of the Fresnel lens. Computer Optics 2023; 47(4): 567-571. DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1276.

References:
  1. Romanova GE, Nguyen NS. Aberration analysis of decentered lenses for the compensation of vergence-accommodation conflict in virtual reality systems. J Opt Technol 2022; 89: 517-523.
  2. Brian W, Jacques G, Melissa G. Hybrid fresnel lens with reduced artifacts. US Patent 10133076B2. 2018.
  3. Xie WT, Dai YJ, Wang RZ, Sumathy K. Concentrated solar energy applications using Fresnel lenses: A review. Renew Sust Energ Rev 2011; 15(6): 2588-2606.
  4. Leutz R, Suzuki A, Akisawa A, Kashiwagi T. Developments and designs of solar engineering Fresnel lenses. China Proc Symp on Energy Engineering (SEE 2000) 2000; 2: 759-765.
  5. Bang K, Jo Y, Chae M, et al. Lenslet VR: Thin, flat and Wide-FOV virtual reality display using fresnel lens and lenslet array. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics 2021: PP(99):1-1.
  6. Greisukh GI, Stepanov SA, Antonov AI. Comparative analysis of the fresnel lens and the kinoform lens. Computer Optics 2018; 42(3): 369-376. DOI: 10.18287/2412-6179-2018- 42-3-369-376.
  7. Delano E. Primary aberrations of Fresnel lenses. J Opt Soc. Am 1974; 64: 459-468.
  8. Delano E. Primary aberrations of meniscus Fresnel lenses. J Opt Soc Am 1976; 66: 1317-1320.
  9. Delano E. Primary aberration contributions for curved Fresnel surfaces. J Opt Soc Am 1978; 68: 1306-1309.
  10. Slyusarev GG, Methods of calculating optical systems [In Russian]. Moscow: “Mashinostroenie” Publisher; 1969.
  11. Hopkins HH. Wave theory of aberrations. New York: Oxford University Press; 1950.
  12. Jing LC. Ray tracing of Fresnel systems. Appl Opt 1983; 22: 560-562.
  13. Bobrov ST, Greisukh GI, TurkevichYuG. Optics of diffraction elements and systems [In Russian]. Leningrad: “Mashinostroenie” Publisher; 1986.
  14. Zemax Optic Studio 19.8 User manual. October 2019.

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: journal@computeroptics.ru; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20