Il primo lavoro di un ingegnere sistemi ottici è quello di definire i requisiti di sistema . Questo è il passo più importante ; angoli di taglio qui perseguiterà più tardi . I requisiti avranno raffinato e modificato come il disegno progredisce . Definire i requisiti completo il più presto possibile .
Per esempio , prendere quella porta spioncino . Si potrebbe dire che il requisito è quello di permettere alle persone all'interno per vedere la gente fuori dalla porta . Ma poi una porta a vetri sarebbe la soluzione più semplice . Quindi il vero requisito iniziale sarebbe qualcosa di simile , " permettere alle persone all'interno di una porta per identificare chiunque entro 6 metri di loro porta di casa senza che la persona al di fuori di vedere dentro . "
Vincoli
un spioncino è una cosa così semplice --- eppure è stato progettato per uno specifico insieme di requisiti .
Identificazione di vincoli è un'estensione della definizione dei requisiti . Ad esempio , la spioncino avrebbe un vincolo come ", il sistema deve essere abbastanza piccolo da non compromettere l'integrità o incendio barriera strutturale della porta . " Ogni sistema ottico ha un vincolo prioritario : il costo . Anche i sistemi più costosi hanno un limite di costo da qualche parte .
I requisiti ei vincoli iniziano come le idee che l' ingegnere di sistemi ottici si traduce in numeri . Quindi i requisiti per lo spioncino della porta potrebbe essere qualcosa del tipo : " un sistema di imaging passivo abbastanza sensibile per fornire un contrasto elevato sotto la luce di una plafoniera , di peso inferiore a sei once con un campo circolare di visione di 80 gradi , con una lunghezza complessiva di sistema di due centimetri , un diametro di mezzo pollice , e risoluzione angolare di mezzo grado . "
Throughput
una delle preoccupazioni principali per il sistema il design è il throughput ottico . È teoricamente possibile costruire un sistema ottico con estremamente buone caratteristiche di imaging , per esempio, ma che non consegni abbastanza luce per l'occhio, pellicola o altro rivelatore . Quanta luce sarà presente nelle condizioni in cui il sistema funzionerà ? Quanto di questo si dell'ottica raccogliere ? Quanto renderà tutta la strada per il rivelatore e ottenere tradotto in un segnale utilizzabile ? Throughput determinerà il diametro delle ottiche , la sensibilità del rivelatore , il numero di superfici ottiche e il rivestimento su quelle superfici ottiche .
Modulation Transfer Function
funzione di modulazione di trasferimento , o sistema multilaterale di negoziazione , di un sistema ottico è una misura di quanto bene si trasmette dati all'interno del sistema di fuori del sistema , o viceversa . Esso varia con frequenza spaziale ; cioè , cambia a seconda di come bene il dettaglio è . Ad esempio , se si guarda a un campo di grano da lontano , si vedrà piante verdi spazzolato con sbuffi d' oro . Quando ci si avvicina si può vedere l'oro è dovuta ad una nappa che sporge dalla parte superiore della pianta ; ancora più vicino , e si vede la nappa è costituito da singoli baccelli grainlike , e ancora più vicino si vede il piccolo polline sulla superficie dei baccelli . Non è possibile visualizzare il dettaglio quando sei lontano , perché l'occhio non dispone di un sistema multilaterale di negoziazione abbastanza alto in quella bella scala spaziale . Come ci si avvicina , i dettagli appaiono più grandi , e che rientrano nella buona regione MTF dell'occhio
.
Sia saldatura metallo con un laser o di imaging dettagli di una galassia lontana , sistema multilaterale di negoziazione è importante . MTF è influenzata dalla dimensione delle ottiche , la qualità della superficie delle lenti e specchi , la dimensione dei pixel sul rivelatore , il throughput - e più
Graffiare la
Surface .
sistemi ottici ingegneri trascorrono le loro carriere migliorare le proprie conoscenze e capacità . Ci sono decine di altre preoccupazioni : quello della lunghezza d'onda sarà l' uso del sistema e di quanto bene ci sono le diverse lunghezze d'onda inviati attraverso il sistema ? È polarizzazione importante per questa applicazione , e come sarà influenzata ? Come sarà il sistema di essere testato per verificare il funzionamento ? Come ben si il sistema funzionerà cinque anni da oggi , e come qualcuno può prevederlo ? Sarà la luce così brillante che può danneggiare il sistema ? È il sistema va in un ambiente che renderà degradare , e come? Anche se questa sintesi vi dà un'idea di ciò che comporta il lavoro , ci vogliono molti anni per diventare un progettista di sistemi ottici competente .