База задач по приборостроению и оптотехнике

Реши задачу как опытный оптик инженер. Задача: С учётом выбранных параметров для других компонентов оптической схемы рассчитать параметры конденсора (подобрать линзу для спектрографа) для ввода излучения в спектрограф ДФС-452. Из чего состоит оптическая схема: солнечный свет попадает волокно FG1000UEA - Multimode Fiber, 0.22 NA, High OH, Ø1000 µm Core, 250 - 1200 nm, с волокна на лизну для спектрографа ДФС-452 которую как раз надо подобрать и рассчитать её параметры (фокусное расстояние и диаметр) и с линзы в спектрограф ДФС-452. Используй реалистичный подход не надо придумывать никаких формул, работай только с уже существующими формулами и опирайся только на данные которые тебе даны. Каждую формулу объясняй откуда ты её взял. Решение должно быть логичны и простым, но максимально подробным. Линза должна быть одна без микрообъективов и всему подобное. Используй для решения геометрию. По полученным параметрам подбери настоящую линзу. Параметры оптического волокна: Диаметр волокна, мкм 1000 Длина волокна, м 10 Диапазон длин волн, нм 250-1200 Числовая апертура 0,22 Технические характеристики спектрографа ДФС-452: Параметры Значение Спектральный диапазон 190…1100 нм Зеркальный объектив спектрографа: фокусное расстояние = 1000 мм относительное отверстие 1:20

Реши задачу как опытный ученый оптик инженер. Задача: Оцени правильно ли подобраны компоненты и их параметры для оптической схемы для мониторинга парниковых газов и сделай выводы. Оптическая схема : солнечный свет попадает в призму PS612 - UV Fused Silica Right-Angle Prism, Uncoated, L = 40 mm из призмы в линзу 25mm Dia. x 50mm FL Uncoated, UV Plano-Convex Lens Stock #48-274 (фокусное расстояние от линзы до волокна = 57,3 посчитано по формуле) из линзы в волокно FG1000UEA - Multimode Fiber, 0.22 NA, High OH, Ø1000 µm Core, 250 - 1200 nm, с волокна на лизну для спектрографа 75mm Dia x 125mm FL Uncoated, UV Plano-Convex Lens с линзы в спектрограф. Используй реалистичный подход не надо придумывать никаких формул, работай только с уже существующими формулами и опирайся только на данные которые тебе даны. Каждую формулу объясняй откуда ты её взял. Решение должно быть логичны и простым. Оформи свои расчеты и объяснения для того чтобы можно было вставить в качестве главы для магистерской диссертации.
Параметры оптического волокна:
Диаметр волокна, мкм 1000
Длина волокна, м 10
Диапазон длин волн, нм 250-1200
Числовая апертура 0,22
Технические характеристики спектрографа ДФС-452:
Параметры Значение
Спектральный диапазон 190…1100 нм
Зеркальный объектив спектрографа:
фокусное расстояние
относительное отверстие
1000 мм
1:20

Реши задачу профессиональный оптик в ZEMAX 13 и учитель который может научить новичка работать в ZEMAX. Задача: Смоделировать в ZEMAX 13 оптическую схему состоящую из выходной щели волокна, линзы для спектрографа, входной щели спектрографа и изображение на выходе спектрографа. Из волокна FG1000UEA - Multimode Fiber, 0.22 NA, High OH, Ø1000 µm Core, 250 - 1200 nm длиной 10 м поступает солнечное излучение на линзу 75 mm Dia. x 125 mm FL UV-AR Coated, UV Plano-Convex Lens Stock NA: 0.29, с линзы в спектрограф ДФС-452. Объясни подробно и просто для новичка пошагово как смоделировать оптическую схему в ZEMAX 13 (Распиши как заполнить general(aperture) field data, wavelengths), предоставь заполненную таблицу Lens Data Editor: type, comment, radius, thickness, glass, semi-diameter, conic, before surface tilt decenter, after surface tilt decenter)
Технические характеристики спектрографа ДФС-452:
Параметры Значение
Спектральный диапазон 190…1100 нм
Зеркальный объектив спектрографа:
фокусное расстояние
относительное отверстие
1000 мм
1:20

Реши задачу как опытный оптик инженер.
Задача: С учётом параметров для компонентов оптической схемы рассчитать параметры конденсора (подобрать линзу и рассчитать её параметры (фокусное расстояние, диаметр, расстояние от волокна до линзы, расстояние от линзы до спектрографа) для спектрографа (рассчитать диаметр входного зрачка спектрографа, ширину, высоту щели спектрографа) для ввода излучения в спектрограф ДФС-452.
Вообщем оптическая схема состоит из: солнечный свет попадает в волокно FG1000UEA - Multimode Fiber, 0.22 NA, High OH, Ø1000 µm Core, 250 - 1200 nm, с волокна на лизну для спектрографа которую надо рассчитать и с линзы в спектрограф ДФС-452.
Используй реалистичный подход (геометрию) для расчета параметров.Не надо придумывать никаких формул, работай только с уже самыми простыми и известными формулами в оптике Решение должно быть логичны и простым. Линза должна быть одна без микрообъективов и всему подобное.
Параметры оптического волокна: Диаметр волокна, мкм 1000 Длина волокна, м 10 Диапазон длин волн, нм 250-1200 Числовая апертура 0,22
Технические характеристики спектрографа ДФС-452: Параметры Значение Спектральный диапазон 190…1100 нм Зеркальный объектив спектрографа: фокусное расстояние = 1000 мм относительное отверстие 1:20
Параметры линзы должны соответствовать стандартным так как потом данная линза будет закупаться для данной оптической схемы

Реши задачу как опытный оптик инженер. Задача: С учётом выбранных параметров для других компонентов оптической схемы рассчитать параметры конденсора (подобрать линзу и рассчитать её параметры (фокусное расстояние, диаметр, расстояние от волокна до линзы) для спектрографа (рассчитать диаметр входного зрачка, ширину щели расстояние от линзы до спектрографа)) для ввода излучения в спектрограф ДФС-452. Из чего состоит оптическая схема: солнечный свет попадает в волокно FG1000UEA - Multimode Fiber, 0.22 NA, High OH, Ø1000 µm Core, 250 - 1200 nm, с волокна на лизну для спектрографа которую как раз надо подобрать и с линзы в спектрограф ДФС-452. Используй реалистичный подход не надо придумывать никаких формул, работай только с уже существующими формулами и опирайся только на данные которые тебе даны. Каждую формулу объясняй откуда ты её взял. Решение должно быть логичны и простым. Линза должна быть одна без микрообъективов и всему подобное. Используй для решения геометрию. Параметры оптического волокна:
Диаметр волокна, мкм 1000
Длина волокна, м 10
Диапазон длин волн, нм 250-1200
Числовая апертура 0,22
Технические характеристики спектрографа ДФС-452:
Параметры Значение
Спектральный диапазон 190…1100 нм
Зеркальный объектив спектрографа:
фокусное расстояние = 1000 мм
относительное отверстие 1:20

а) В соответствии с индивидуальным заданием произвести расчет погрешностей измерения местоположения объекта при угломерном методе построения радионавигационной системы, произвести расчет и построение рабочих зон угломерной РНС :
б) Расчет произвести для нескольких значений в заданных диапазонах дальностей от объекта до базовых станций РНС.
в) Результаты расчета представить в виде таблиц и графиков изменения погрешностей измерения местоположения объекта и изобразить схему расположения точек в пространстве, соответствующих рассчитанным значениям погрешностей.
г) Проанализировать полученные результаты и сделать подробные выводы.
Расстояние между базовыми станциями d=42 км
Погрешности измерения НП БаА=2,2 БаВ=2,0
Диапазон расстояний от объекта до базовых станций Da=30...100 км Db=30...100 км

увеличение окуляра - 16, увеличение объектива - 40. Какое общее увеличение дает данный микроскоп?

Дополни, перефразируй в научном (адекватном) стиле для статьи: Установка основанная на методе MAX-DOAS состоит из приемной оптической системы, спектрографа и программного обеспечения []. Приемная оптическая система необходима для сбора и фокусировки излучения на входную щель спектрографа. В данной работе разрабатывается эта система для спектрографа ДСФ-452. Спектрограф имеет следующие характеристики: спектральный диапазон 190 – 1100 нм, фокусное расстояние f = 1000 мм и относительное отверстие f/20.
На первом этапе проектирования MAX-DOAS системы необходимо было определить оптимальные параметры входной оптики, в частности, поле зрения (Field of View, FOV). Поле зрения описывает видимую область, которую можно запечатлеть с помощью системы. FOV выражается как максимальный угловой размер наблюдаемой области. На основании анализа литературы обзора оптимальным значением поля зрения для MAX-DOAS системы является FOV = 1º.
Далее был выбран диаметр линзы, исходя из чаще встречаемого в литературе значения d = 25,4 мм. Диаметр волокна был подобран для оптимального согласования с выбранным FOV. Расчетное значение фокусного расстояния, необходимое для оптимального согласования с выбранным диаметром волокна, составило f = 57,3 мм. На основании проведенных расчетов была подобрана плосковыпуклая линза из плавленого кварца с диаметром d = 25 мм и с фокусным расстоянием 100 мм. …Также выбрано многомодовое волокно из кварцевого стекла с диаметром сердцевины D = 1000 мкм (1 мм) с числовой апертурой NA = 0,22 длиной l = 10 м.
Выбранная линза была смоделирована в программном обеспечении Zemax. На рисунке 1 представлен Spot Diagram для диапазон длин волн 320 по 550 нм что означает…. RMS = 271.312 микрон… Это означает что для волокна 1 мм подходит.

Проведите анализ аберраций в модели сложной линзы (например, фотокамеры). Какие виды аберраций вы обнаружили? Какие методы коррекции вы можете предложить для минимизации данных аберраций?

8. Для каких детекторов не требуется генератор водорода и компрессор воздуха?
А. ПФД
Б. ЭЗД
В. ПИД
Г. ДТП
Д. тИД

Для каких детектор в не требуется генератор водорода и компрессор воздуха: 1 ПФД, 2 ЭЗД, 3 ПИД, 4 ДТП, 5 ТИД

Необходимые приборы и пособия ГОСТ 8.207-76 ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения.

Исходные данные

При многократном измерении силы получены значения: 25,33; 25,54; 25,96; 25,24; 25,62; 25,81; 25,47; 25,34; 25,41; 25,13; 25,80; 25,68; 25,27; 25,98; 28,89 (Н). Погрешность динамоментра составила +0,62 Н.

Укажите доверительные границы истинного значения твердости с вероятностью Р=0,9; Р=,95; Р=0,99.

Однофазные понижающий трансформатор номинальной мощностью служит для питания ламп местного освещения станков. Номинальные напряжения обмоток , К трансформатору присоединено девять ламп накаливания с мощностью Р=40 Вт, их коэффициент мощности . Магнитный поток тока в сети ,  потерями в трансформаторе пренебречь.

Определить:
    1. Номинальные токи в обмотках
    2. Коэффициент нагрузки трансформатора
    3. Токи в обмотках при действительной нагрузке
    4. Числа витков обмоток
    5. Коэффициент трансформации.

Выполнить расчет скорости резания, скорости резания (в упор), тангенциальной составляющей силы резания, мощности при нарезании резьбы если известны:
- коэффициент, учитывающий условия резания Cv=41,8, 
- среднее значение периода стойкости T = 60 мин, 
- продольная подача инструмента S= 0,1 м, 
- глубина резания t = 0,3 м, 
- общий поправочный коэффициент Kv = 1,
- номинальный диаметр резьбы D = 50 мм, 
- шаг нарезаемой резьбы Р = 1 мм, 
- время на отвод резца и переключение станка на обратный ход τ = 0,025 мин,
- число рабочих ходов i = 5 шт.

1. Влияет ли изменение глубины продольной подачи инструмента на скорость резания и как.

2. Влияет ли изменение номинального диаметра резьбы на скорость резания (в упор) и как.

3. Влияет ли изменение шага нарезаемой резьбы на скорость резания (в упор) и как.

4. Влияет ли изменение числа рабочих ходов на тангенциальную составляющую силы резания и как.

ЛД с резонатором Фабри-Перо, изготовленный из InGaAsP, имеет среднюю длину волны 1.6 мкм, длину резонатора 250 мкм и ширину спектра излучения 8 нм. Показатель преломления InGaAsP равен 4.

Найти

1) среднюю частоту излучения,

2) расстояние между соседними модами по длине волны и по частоте,

3) количество продольных мод.

Уширение импульса из-за хроматической дисперсии составляет 20 пс на 10 км. Ширина спектра сигнала на длине волны 1310 нм равна 1 нм. Рабочая длина волны 1550 нм.

Найти хроматическую дисперсию на рабочей длине волны.

1.  Поляризационная модовая дисперсия составляет 2 пс/км^0.5. Длина линии 100 км. Определить, с какой максимальной скоростью можно передавать данные по этой линии без регенерации.

2.  Поляризационная модовая дисперсия составляет 0.2 пс/км^0.5. Скорость передачи 10 Гбит/с. Определите максимальное расстояние, на которое можно передавать данные с такой скоростью без регенерации.

3.  Скорость передачи составляет 40 Гбит/с. Длина участка регенерации по поляризационной модовой дисперсии составляет 50 км. Найти поляризационную модовую дисперсию.

Оптическая линия работает на длине волны 1550 нм с системой передачи STM-16 (2.5 Гбит/с). Хроматическая дисперсия составляет 25 пс/(нм·км).

Найти длину регенерационного участка по дисперсии, если используется источник излучения с шириной спектра 100 ГГц.

Считать, что длительность входного оптического импульса составляет половину тактового интервала.

Уширение импульса из-за хроматической дисперсии составляет 24 пс на 6 км. Хроматическая дисперсия равна 8 пс/(нм·км). Рабочая длина волны 1550 нм.

Какова ширина спектра сигнала в нм и в ГГц?

Хроматическая дисперсия одномодового волокна длиной 133 км на длине волны 1322 нм составляет 21.8 пс/(нм·км), при этом уширение импульса равно 1.3 нс.

Найти хроматическую дисперсию на длине волны 1550 нм, если уширение импульса на этой длине волны составляет 0.92 нс.

Нормированная частота на длине волны 1 мкм равна 3. Рабочая длина волны равна 1,55 мкм.

Определите, в каком режиме используется волокно – многомодовом или одномодовом? А на рабочей длине волны 1,3 мкм?

Параметры волоконных световодов.

Длина волны отсечки волокна равна 1,2 мкм.

Найти нормированную частоту на длине волны 1,44 мкм.

Какими характеристиками описывают оптические усилители?

Во вращающемся трансформаторе, используемом в качестве датчика ла поворота, производят первичное и вторичное симметрирование. Что это за операции и для чего они проводятся (дать схемы).