Közegek és felületek megadása

3. Előadás

Közegek és felületek megadása A gyakorlatban nem közömbös, hogy az adott közeg milyen anyagi tulajdonságokkal bír. (Törésmutató, felület típusa, érdessége…) Lehetőség van az anyagok közegének, felületi minőségének megadására, és számos lehetőség nyílik a megfelelő anyag kiválasztására katalógusokból. g A szemléltetések, az egyszerűség kedvéért mégis a jól ismert anyagokon keresztül, például izotrop anyag esetén többnyire BK7, anizotrop anyag esetében pedig LiNbO3–al al fog történni. A következő diákon a közegek és felületek definiálását fogjuk megnézni a TracePro-ban.

TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt

1

Objektumok felületének definiálása Miután kijelöltük a testet (vagy a felületet), melynek anyagát szeretnénk megadni, kattintsunk rá a jobb egérgombbal és válasszuk a Tulajdonságok T l jd á k (Properties… (P ti ) )opciót. iót A következő párbeszédablakot láthatjuk: Amint láthatjuk alapértelmezetten a felület tulajdonságait jeleníti meg a program. program Itt lehetőségünk van például tükör felületet adni a testünknek. Ehhez a jobb oldalt a Név (Name) legördülő menünél válasszuk ki a Tükör (Mirror) opciót. Majd kattintsunk az Alkalmaz (Apply) gombra. g TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005 projekt

2

Objektumok anyagának beállítása Amint az előző lapon láttuk, láttuk jelöljünk ki egy objektumot, objektumot majd menjünk annak tulajdonságaihoz (Properties opció) Az felugró párbeszédablak bal oldali listájában válasszuk ki az Anyagi (Material) lehetőséget. Ezután a jobb oldali panelen lehetőségünk van különböző katalógusokból kiválasztani és hozzárendelni a kívánt anyagot az objektumhoz. objektumhoz Például:

Amint láthatjuk a képen is, az anyag kiválasztásával a program információkat ad annak tulajdonságairól. Láthatjuk például a kiválasztott anyag törésmutatóját hullámhossztól függően, melyet változtathatunk (μm!)


3

Az importált objektum tulajdonságainak beállítása A korábban k ább SolidEdgeből S lidEd ből iimportált tált objektumunknak bj kt k k iis megadhatjuk dh tj k az iménti tulajdonságokat. Az eljárás megegyezik az eddigiekkel. Kijelöljük az objektumot, objektumot majd jobb egérgomb megnyomása után kiválasztjuk a Properties opciót. A már megismert párbeszédablakon a Surface (felületi beállítások), valamint a Material (objektum anyagának beállításai) menüpontokban beállítjuk az objektum tulajdonságait, amik a munkánkhoz szükségesek. Például a test anyagának BK7-es anyag tulajdonságait rendeljük.


4

Egyedi anyagtulajdonságok megadása Az eddigiekben, a TracePro beépített katalógusaiból választottunk ki anyagtípust. y g p Azonban munkák során előfordul, hogy az optikai rendszerünkben valamely eszközünk olyan paraméterekkel rendelkezik, melyek nincsenek a TracePro katalógusaiban. katalógusaiban


5

Egyedi gy anyagtulajdonságok y g j g megadása Az ilyen esetekben szükséges az adott tulajdonság, vagy tulajdonságok egyénileg való definiálására. Ehhez a TracePro, tulajdonság szerkesztő (Property editor) funkcióját fogjuk használni. használni Ezt a Definiálás (Define) menü, Edit Propety Data… szekcióban, paraméterenként külön elválasztva találjuk.


6

Egyedi gy anyagtulajdonságok y g j g megadása Az egyes paraméterek, melyeket egyénileg is megadhatunk (rendre): Felület (Surface Properties) Anyag (Material Properties) Tömbi szórási tulajdonság (Bulk Scatter Properties) Gradiens törésmutató (Gradient Index Properties) „RepTile” tulajdonság (RepTile Properties) Fluoreszenciás tulajdonság (Fluorescence properties) Felületi F lül i forrás f á tulajdonság l jd á (Surface (S f S Source Properties) Egy, vagy több vékony réteg (Thin Film Stacks) (AR coatingnál!)


7

A ti fl ió réteg Anti-reflexiós ét Gyakorlatban igen sokszor használnak úgynevezett antireflexiós rétegeket (AR coating), melyekkel a lencsék felületi Fresnel reflexióit minimalizálhatjuk. Fresnel-reflexióit minimalizálhatjuk Leggyakoribb az egy rétegű MgF2 réteg, mely a látható fény hullámhossz tartományában csökkenti a reflexiót reflexiót. Természetesen mindig az adott hullámhossz(tartomány)hoz legoptimálisabb AR bevonatot kell alkalmazni. Lássuk hogy működik mindez a TraceProban! Az Edit Property Data menü, Thi Film Thin Fil Stacks St k opcióját ióját válasszuk ál k ki. ki


8

A ti fl ió réteg Anti-reflexiós ét Az ábrán látható panel fogad ezután minket, ahol, mint látjuk lehetőségünk nyílik új katalógus, illetve új tulajdonság készítésére.


9

Anti-reflexiós réteg Készítsünk egy ‘AR layers’ katalógust, majd egy MgF2_SL tulajdonságot. A réteg vastagságát az alábbi képlet szerint kell meghatározni: g 0,25λ Thickness =

n

A fény é y hullámhosszát u á oss á vegyük együ 5 546,1 6, nm-nek, e , a törésmutatót ö és u a ó ped pedig g a BK7-es lencse, erre a hullámhosszra adódó értékének (1,51872). Az így kapott vastagságot írjuk be az első oszlopba, majd a második oszlopban Material catalog-ból catalog ból válasszuk a ‘Coating’ Coating -ot, ot Matrial name-nél pedig az MgF2-t. Végül mentsük el a tulajdonságot.


10

Anti-reflexiós réteg Ezután felületi tulajdonságba kell integrálni az előzőekben elkészített antireflexiós réteget. Ehhez menjünk j a Define menü,, Edit p property p y data / Surface properties menü-pontra. Hozzunk létre egy AR_Coating katalógust és ezen belül egy MgF2 Coating típust. (Hullámhossznak a 0,5461 mm mm-tt adjuk meg) Ezek után típusnak a ‘Stack’-et adjuk meg, majd így elérhetővé válik az előzőleg általunk készített réteg. Mentsük el, és kész is vagyunk.

Ezután már csak annyi a dolgunk, hogy felületi tulajdonságunkat alkalmazzuk az adott objektumon.


11

Boolean eszközök a TracePro-ban Egyes elemeket kivágással vagy egyesítéssel alkothatunk meg a programban. b Ehh Ehhez a TracePro T P az úgynevezett ú B l Boolean eszközöket kö ök nyújtja számunkra. Alapvetően három féle lehetőség van: metszet t t (Intersect) (I t t) különbség (Subtract) unió (Unite) Így lehetőségünk nyílik olyan alakzatok elkészítésére a programon belül, melyeket a beépített szerkesztőkkel nem tudnánk.


12

B l Boolean eszközök kö ök a TracePro-ban T P b Több esetben azonban ezek használata nem célravezető, ugyanis a munkaidőt k idő megtöbbszörözhetik. öbb ö ö h ik Ezekben E kb az esetekben kb i kább inkább használjunk külső CAD tervezőrendszert, melyet már említettünk. A teljesség és az egyszerűbb esetek kedvéért nézzük át az említett eszközöket. eszközöket


13

B l Boolean eszközök kö ök - Intersect I t t a

P: Illesszünk be egy 1 mm x 1 mm x 1 mm-es kockát az origóba, majd tőle 1 mm-re Z irányban egy ugyanilyen dimenziókkal rendelkező kockát, az X tengely t l körül kö ül 45°-al 45° l elforgatva. lf t (a. ábra) A két test egyidejű kijelölése után aktívvá válnak az eszköztáron megtalálható Boolean eszközök Kattintsunk az első – Intersect – gombra. Ahogy azt a b ábrán is láthatjuk a program a két test közös részét (metszetét) hagyta csak meg.


b

14

B l Boolean eszközök kö ök - Subtract S bt t a

P: Az előző esetet megismételve illesszünk be két kockát. (a. ábra) A testek kijelölése után a boolean eszp közök közül most a középső (Subtract) gombra kattintsunk. Láthatjuk, hogy a program ezúttal a két test közül az elsőt, illetve a két test kö ö részét közös é ét vágta á t ki. ki (b. ábra)

b


15

Boolean eszközök - Unite a

P: Az előzőekben beillesztett két k kát használjuk kockát h álj k ismét. i ét Az A első l ő kocka k k Y méretét módosítsuk úgy, hogy annak mérete megegyezzen az elforgatott kocka egy lapátlójának méretével (1,414 mm) és illesszük pontosan hozzá. (a. ábra) Jelöljük ki mindkét testet, majd kattintsunk a Unite gombra. gombra Ahogy azt láthatjuk is, a program egymásba „olvasztotta” a két testet.

b

(b. ábra)


16

B l Boolean eszközök kö ök Az előbbi műveletek mindegyike után a Rendszer fában (System tree) ben is láthatjuk láthatjuk, hogy a program egy objektumként kezeli a továbbiakban az így „készített” testeket.


17

Mit ismertünk meg? -

Közegek és felületek megadása Anyagi tulajdonságok megadása Boolean funkciók

Kö k k Következik: - Mátrixoptika alapjai - Sugárforrások definiálása, sugárkövetés elvégzése, kiértékelése


18

Közegek és felületek megadása

Recommend Documents