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光学系统透过率的计算

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:综合考虑上述三方面光能损失,任意的光学系统其透过率可按下式作概略计算:τ=τRρτP=××0.99Σl     如果需作较精确的计算,则可按光学设计手册查出不同光学材料的吸收类别及不同膜层的透过系数与反射系数,然后进行具体计算。求整个系统的透过率τ。即通过的光通量约为24.5%,损失75.5%。这表明由多个面组成的系统其光能损失是严重的,其中透射界面的反射损失是更主要的。

8.3.2 光学系统透过率的计算

综合考虑上述三方面光能损失,任意的光学系统(包括折射面和反射面以及介质吸收损失)其透过率可按下式作概略计算:

τ=τRρτP=(0.95N1×0.99N2)×(0.85N3×0.90N4)×0.99Σl     (8.79)

式中:N1——与空气接触的未镀膜面数;

   N2——与空气接触的镀增透膜面数;

   N3——镀铝面数;

   N4——镀银面数;

   Σl——光学系统沿光轴介质的总厚度。

如果需作较精确的计算,则可按光学设计手册查出不同光学材料的吸收类别及不同膜层(透射膜及反射膜)的透过系数与反射系数,然后进行具体计算。通常作概略计算即可。

[例8.5] 已知一投影读数系统,未镀增透膜的空气与玻璃的透射界面为16个;镀增透膜的空气与玻璃的透射界面为8个;胶合面有2个;镀铝的反射镜面有2个,镀银的反射镜面有1个;棱镜全反射镜面有2个;全部光学零件沿光轴的厚度为75mm。求整个系统的透过率τ。

解:根据式(8.79)

τ=τRρτP=(0.95N1×0.99N2)×(0.85N3×0.90N4)×0.99Σl

由给定条件,应有(胶合面及棱镜全反射面的损失可忽略不计)

N1=16,N2=8,N3=2,N4=1,Σl=7.5(cm)

因此整个系统的透过率约为

       τ=(0.9516×0.998)×(0.852×0.901)×0.997.5

        =0.245

即通过的光通量约为24.5%,损失75.5%。这表明由多个面组成的系统其光能损失是严重的,其中透射界面(特别是未镀膜的空气与玻璃界面)的反射损失是更主要的。

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