Hallo Tom & Mario,
vielen Dank euch beiden für die Erklärungen und auch für das Paper.
Ich glaube einiges ist mir nun klarer, vor allem aber das, dass die Festlegung auf 0.8 Strehl = "beugungsbegrenzt" schlichte Festlegung ist. Dies war jedoch für meine Verwirrung maßgeblich, da ich von einer wellentheoretischen Grundlage für diesen Wert von Strehl 0.8 ausgegangen bin.
Ciao,
Roland
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich glaube einiges ist mir nun klarer, vor allem aber das, dass die Festlegung auf 0.8 Strehl = "beugungsbegrenzt" schlichte Festlegung ist. Dies war jedoch für meine Verwirrung maßgeblich, da ich von einer wellentheoretischen Grundlage für diesen Wert von Strehl 0.8 ausgegangen bin.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Hi Roland,
darf ich nach dem Dank jetzt dann doch wieder ein wenig verwirren 
?
Die 0.8 Strehl sind eine Festlegung, aber keine willkürliche oder beliebige.
Bei 0.8 Strehl ergibt sich am Doppelstern in etwa ein kombinierte Beugungsfigur, so dass gerade noch zwei Strene als getrennt wahrnehmbar gelten können, die so nahe beieinander sind, wie wie es von der Rayleigh-Formel der Auflösung gewöhnt sind. Streng genommen wieder nur für 2 gleich helle Sterne von ca. 6 mag und bei 550 nm, wenn ich mich recht erinnere.
Hallo Roland,
das kann auch nicht, weil das eine reine Umrechnungs-Formel für den
RMS-Wert ist, der in meinem Fall über ein Interferogramm gewonnen
wurde. Der Raphael sollte Dir aus der Sicht der ZYGO-Datenauswertung
einmal sehr detailliert erklären können, wie die dort rechnen:
- die minutiöse Gewinnung des "Interferogrammes" bei einem PhasenShift
interferometer
- das Umrechnungsverfahren auf Def-Helligkeit etc.
Das Airy-Scheibchen in Bogensekunden errechnet sich anders. Schlag
nach in Tipps und Tricks für Sternfreunde.
Auch Alois kann noch sehr viel dazu sagen.
Gruß!
Wolfgang Rohr
Hallo Tom,
> ich glaube da liegt ein Missverständnis des Sinnes eines Strehlwertes vor.
das denke ich nicht, und falls doch wird das hoffentlich im folgenden klarer:
> Der Strehlwert gibt für jedes optische Bauteil die *Relation*, also den Prozentsatz,
> an, von dem Anteil des Lichtes, welcher tatsächlich im Beugungsscheibchen landet zu
> dem Anteil, der in einem theoretisch perfekten Bauteil dort landen würde.
Exakt. Eine Optik mit einem RMS Wellenfrontfehler eines bestimmten Ausmaßes
verursacht durch ihre Imperfektion eine Variation der Streuung der Lichtwellen
in und um das Beugungsscheibchen herum. Bei einer größeren Optik wird nun die
Größe des Beugungsscheibchens kleiner, bei gleichbleibendem RMS Wellenfrontfehler
(meinetwegen in Nanometern gemessen) muss dieser dann aber eine Streuung des Lichtes
bewirken, das zu einem anderen Prozentsatz im Verhältnis zur Beugungsscheibchengröße
steht als bei kleinerer Optik und gleichem RMS Fehler. Wenn diese Annahme falsch ist,
möge man mich aufklären.
> Strehl kann also als ein Mass für die "Perfektion in Prozent" betrachtet werden.
Natürlich. Nur wenn der Strehlwert "einfach" aus dem RMS Wellenfrontwert per Formel
errechnet wird, ist er meines Erachtens lediglich eine schönere Darstellung der
Oberflächengüte. Ohne Bezug zur Optik verstehe ich nicht, wie sich daraus eine exakte
Prozentzahl der Perfektion speziell für einen Spiegel beliebiger Größe und mit
beliebigem Öffnungsverhältnis, und somit beliebiger Spotgröße ergeben soll.
Ciao,
Roland
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Kurt</i>
<br />
Dann hängt Dein Prüfergebnis also von der Psyche des Kunden ab. Hast Du vielleicht ein Diplom als Psychologe? Wie hast Du denn bitte meine Psyche eingeschätzt? Ich hab ja schon mehrfach bei Dir prüfen lassen. Tausche Interferogramm Marke "Rohrstreel 99" gegen Psychogramm[:D]. Wenn das so ist, sag ich in Zukunft lieber: Nein Danke, auf Gefälligkeitsgutachten kann ich verzichten[V].
Gruß Kurt
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Hallo Kurt,
Ich hab auch vor demnächst ein Psychointerferogramm von W.R. erstellen zu lassen. Muss man sich darauf speziell vorbereiten? [:D]
Grüße Martin
Sehr geehrter Herr Rohr,
sie glauben doch nicht, daß ich mir ein Posting aus den Fingern sauge - wie sollte ich denn darauf kommen zu einer Aussage Stellung zu nehmen die es gar nicht gibt? Sie haben sich da in etwas verrannt und suchen nun verzweifelt nach einem Ausweg - jeden Regeln zum Trotz. Bitte werfen Sie mir keinen unangebrachten Schreibstiel vor so lange Sie sich selbst nicht auf höheres Neiveau begeben.
"Neugierig, wie ich bin, suchte ich nach "Stempel" und "Unterschrift"
in Deinem Certifikat. Hilf mir doch bitte, wenn meine alten Augen
dies nicht mehr zu finden imstande sind !"
Darf ich darum Bitten, daß Sie die Seite erneut aufrufen und genau lesen!? Dort steht geschrieben:
Auf dieser Seite sollen ein paar Interferogramme und Prüfprotokolle vorgestellt werden um einen Eindruck zu vermitteln welche Fülle von Daten ein Industrieinterferometer ausgeben kann. Es handelt sich bei den Prüfstücken hauptsächlich um willkürlich gewählte Werkstücke aus der laufenden Produktion.
Ich habe ich nie behauptet es wäre ein Zertifikat, sondern lediglich ein "Interferogramm" Das ist ein Unterschied!
Zur Erklärung: 1. Satz: Ein Interferogramm eines modernen Zygo-Interferometers sieht so aus wie ich es auf dem dazugehörigen Bild zeigte. Dort sind, wie Sie richtig bemerkten, jede Menge an Daten vorhanden. Sicher kann ein Laie nicht alles zuordnen und richtig lesen. Das ist eben der Unterschied zwischen Laien und gelernten Feinoptikern. Der Sinn dieser Seite soll sein, zu zeigen wie umfangreich die Daten sind, die benötigt werden um eine optische Oberfläche gut zu beschreiben.
2. Satz: Das Interferogramm zeigt die Oberfläche einer Linse die sich noch in der bearbeitung befindet. Es werden immer wieder die Oberflächen geprüft um letztendlich zu wissen was man an der Maschine verändern muß. Somit ist das gezeigte keine perfekte Linse, sondern ein Stück Glas dessen Oberfläche getestet wurde.
Unter dem Interferogramm steht: Das hier ist der Bildschirm des PC's der die Daten eines Zygo-Interferometers auswertet. Hier sind alle wichtigen Daten abzulesen.
Das soll heißen, daß es eine Kopie des Bildschirms ist. Ein solches Interferogramm wird nicht ausgedruckt und nicht gespeichert. Es soll dem Feinoptiker ja nur zeigen wie seine Werkstücke aussehen um angemessen reagieren zu können. Auf einer digitalen Kopie eines Bildschirms habe ich noch nie einen Stempel und eine Unterschrift gesehen - Und erst recht nicht wenn das Interferogramm praktisch wertlos ist weil die Linse nochmals überarbeitet wird. Das hier ist ja auch kein Interferogramm an dem man irgendwelche anderen Geräte überprüft mit denen man sein Geld verdient wie das bei ihrem Interferogramm der Fall ist.
Im Übrigen sehen alle Industrie-Interferogramme so oder so ähnlich aus die an einem modernen Gerät gewonnen wurden. Das war auch der Hintergrundgedanke beim Erstellen dieser Seite - dem interessieren Amateur Einblicke zu geben in die industrielle, professionelle Fertigung. Nicht mehr!
Was würden Sie denn gerne über Industrieinterferometer wissen? Da kann man vieles erzählen.
Grüße
Raphael
Hallo Raphael,
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Was würden Sie denn gerne über Industrieinterferometer wissen? Da kann man vieles erzählen.
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Den Hickhack würde ich gerne den Freunden vom Nachbarforum überlassen.
Deswegen habe ich zu Deinem ersten email in dieser Sache bereits alles
gesagt. Ich muß mich also nicht wiederholen.
Wenn also eine gehobene Information herauskommen soll, für uns und
alle übrigen an der Sache Interessierten, dann geht es in erster
Linie nicht um mich, und was mich interessiert, sondern eher um Deine
Darstellung Deines Berufs-Bereiches, der ja sehr viel mit der von
uns diskutierten Optik zu tun hat. Wenn also einer danach fragt,
wie der Strehl-wert ermittelt wird und was er aussagt, dann müssen
nicht unbedingt wir was Gescheites dazu sagen. Brennend interessiert
mich zum Beispiel die Fehlerhäufigkeit und -anfälligkeit bei ZYGO-
Messungen. Ist denn in der Industrie alles perfekt? Kaum zu glauben.
Wenn Du also eine optische Seite auf Deiner Homepage einrichtes, dann
stecken ja bestimmte Informations-Absichten dahinter. Auch darüber
läßt sich einges berichten.
Ich schlage einfach vor, die Zuständigkeit für optische Information
auch auf Deine Person zu erweitern, und zwar hier auf dem Board.
Wolfgang Rohr
Hallo Roland und Teilnehmer!
Zitat.
aber mein Hauptproblem ist noch völlig ungeklärt: selbst in dieser genaueren Strehl-Formel fließt in keiner Weise der Durchmesser bzw. genauer spezifiziert die Spotgröße der Optik in die Rechnung mit ein. Dann kann aber nach meinem Verständnis (außer für *einen* bestimmten Objektivdurchmesser) dieser so ermittelte Strehlwert nicht in der Form aussagekräftig sein, dass ein Wert von größer als 0.8 generell eine beugungsbegrenzte Abbildung ermöglicht.
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Dieses Thema habe ich bis jetzt zurück gehalten, weil ich weis wie komplex das ganze ist.
Aber um deine Frage richtig zu beantworten habe ich mich doch noch dazu bewegen lassen.
Es stimmt das der Vergleich zum Beugungsscheibchen fehlt und ein solcher Strehlwert nicht ganz der Tatsache entspricht.
Genau genommen müsste man aus der Topographie aus den Höhen zu den Tiefen und deren Abstand die Neigung und Größe der betroffenen Flächen errechnen und daraus die Querabbweichung im Brennpunkt ermitteln und diese dann mit dem Beugungsscheibchen vergleichen. Erst dann kann man sagen wie viel Licht im Beugungsscheibchen landet.
Es ist also ein reines Ergebnis aus den RMS Werten ohne Öffnungszahl.
Wyko und Zygo haben zwar für diesen Zweck der Flächenneigungen ein Programm drinnen, jedoch ohne zu wissen mit welchen Öffnungsverhältnis es zu tun hat.
Da ein bestimmter Höhenunterschied bei einer kurzen Strecke eine stärkere Neigung hat als wie bei einer langen Strecke, hat der selbe P-V Wert eine ganz andere Wirkung.
Die Aussage von Lord Rayleigh das ein Strehl größer als 80 % beugungsbegrenzt ist stimmt insofern das alle geometrischen Strahlen im Beugungsscheibchen landen, wenn es sich um einen reinen Öffnungsfehler handelt. Der hat seine Bezugspunkte, Mitte, 70,7 % Zone und Rand. Hier ist klar, wird die Öffnung größer wird auch der Flächenwinkel und deren Ablenkung kleiner, so wie das Beugungsscheibchen.
Aber wenn es sich um einen Zonenfehler, einen Hügel in der Mitte oder um einen abgesunkenen Rand handelt haben P-V Werte und aus denen errechneten RMS Werte eine ganz andere Wirkung.
Deshalb habe ich begonnen zusätzlich zur quantitativen Messung auch eine Qualitative Messung zu machen.
Ich bilde einen 0,3 mm langen Lichtspalt gleichzeitig mit einer Rasierklingenkante ab die ich dann mit einen Mikroskop stark vergrößere.
Von denen ich euch ein paar Bilder zeigen kann.
Die 0,3 mm dienen auch als Maßstab bei den Bildern damit ich immer den Vergrößerungsfaktor berechnen kann. Die Rasierklingenkannte auf der rechten Seite dient zur Kontrolle ob das Mikroskop richtig abbildet. Auf der Linken Kante kann man den Verlauf der Schärfe als Helligkeitsabfall erkennen. Misst man die Breite des Verlaufs und teil sie durch den Vergrößerungsfaktor erhält man die Tatsächliche Breite der Schärfe.
Dieser Wert muss dann noch durch 2 geteilt werden weil er im doppelten Durchgang, doppelt so stark gezeigt wird. Dann kann dieser Wert mit dem Radius des Beugungsscheibchens verglichen werden.
Achtung : Der Helligkeitsverlauf einer Beugungskante, den man sieht ist viel kleiner als der Beugungsradius weil die Helligkeit eines Beugungsscheibchens in der Mitte einen größeren Bereich fast gleich hell ist und erst weiter draußen einen starken Helligkeitsabfall hat.
Daher sieht man die Mitte des Scheibhens und die schwärzeste Stelle zwischen Scheibchen und dem ersten Minimum nicht. Deshalb käme man beim Vergleich auf überhohe Strehlwerte. Aber man kann die Schärfe in mm ausdrücken.
Nun viel Vergnügen beim Betrachten der Bilder .
Ein angeliefertes SC dejustiert. Die Achse war 18 mm aus der Mitte.
Die Unschärfe durch die Koma ist 0,14 mm breit. Der Lichtspalt ist fast nicht erkennbar. Da käme man auf einen Strehl von 0,05 %
Das selbe SC jetzt im kollimierten Zustand.
Der Lichtspalt ist jetzt gut erkennbar. Die hell leuchtende Kante ist sehr scharf 0.0019 mm sie umgibt ein schwacher Schleier 0,016 mm breit
der entsprechend seiner Breite mit einen Strehl von 42 % eingestuft werden kann. Jedoch muß er noch in seiner Helligkeit abgeschätzt und reduziert werden. Dies zeigt das gleicher Strehl nicht unbedingt gleiche Schärfe sein muß.
Hier ein anderes SC von dem ich schon ein Interferogramm machen konnte aus dessen Werten ein Strehl von 86 % kam.
Die Kantenschärfe auf diesen Bild hat ohne den Blausaum 0,006 mm.
Mit dem Blausaum 0,016 mm. Also schon eine sehr gute Schärfe.
Hier mein Parabolspiegel mit 99 % Strehl. Seine Schärfe ligt auf Grund der kleineren Öffnung bei 0,0018 mm.
In der Praxis unterscheiden sich das SC mit 200 mm Öffnung und mein Spiegel sehr wenig, erst bei sehr guten Bedingungen ist der meinige etwas schärfer. Es sind zwar 13 % unterschied aber die größere Öffnung scheint doch einiges wett zu machen.
Dieses Bild zeigt den Helligkeitsverlaf der Beugung einer Spaltabbildung. Der Abstand zwischen den zwei dunklen Stellen ist der Beugungsscheibchen Durchmesser.
Hoffe das ich damit einigen zeigen konnte dass es nicht auf Dezimalstellen im Strehl ankommt.
Auf 1 % Strehl kommt 0,035 P-V Wellenfront und diese Messsicherheit traue ich auch dem Wolfgang Rohr zu. In der Regel schwanken auch beim Path Iterferometer die P-V Messungen wie beim Industrieinterferometer nur in der zweiten Dezimalstelle. Dazu genügt eine kleine Luftströmung die man nicht merkt.
Hoffe das ich damit zur Unterscheidung von wichtigen und weniger wichtigen Teilen beitragen konnte.
Viele Grüße
Alois
Klasse gemacht,
lieber Alois !
Besonders die Fotos Deiner scharfen Kante beeindrucken mich. Da müssen
wir uns nochmal am Telefon verständigen. Bei der Nachbar-Postille scheint
bis dato Stromausfall vorzuherrschen, weil jetzt, Mittwoch morchens,
um 02:30 Uhr immer noch nix geht. Vielleicht haben sich dort die
Leitungen überhitzt.
Gruß!
Wolfgang Rohr
Hallo Alois, hallo Kurt,
Obwohl ich eigentlich keine große Lust am allgemeinen Hickhack teilzunehmen, der der Anlaß
der Diskussion ist, habe ich mal wieder Lust mir mit euch Praxisprofis etwas Optik um die Ohren
zu hauen. Wir werden uns sowoeso in der Matierie verlieren, aber warum denn nicht ...
> Genau genommen müsste man aus der Topographie aus den Höhen zu den Tiefen und
> deren Abstand die Neigung und Größe der betroffenen Flächen errechnen und daraus
> die Querabbweichung im Brennpunkt ermitteln und diese dann mit dem Beugungsscheibchen
> vergleichen. Erst dann kann man sagen wie viel Licht im Beugungsscheibchen landet.
> Es ist also ein reines Ergebnis aus den RMS Werten ohne Öffnungszahl.
denn dem ist nicht ganz so.
Du erinnerst dich an unsere Diskussionen unten in deinem Meßkeller.
Diese Sichtweise ist irgendwo das Resultat deiner Ausbildung mit dem Schwerpunkt
auf der geometrischen Optik und das ist innerhalb gewisser Grenzen auch völlig ok.
Deine Argumentation mit der "Neigung" der Flächen kommt daher, daß deine
Lehr- und Schaffenszeit sich mit den Problemen der geometrischen Optik befaßt, was
in der Regel auch vollkommen reicht.
Das geht so lange gut, wie die Fehler "flächig", d.h. makroskopisch sind und mit solchen
Problemen schlägt man sich ja auch in der Regel in eurer Branche herum.
Aber Du erinnerst dich ja, daß wir und durch deine Kiste mit den Normanski-Aufnahmen gewühlt haben
und uns Vergütungs und Feinpolierfehler angeschaut haben.
Die Auswirkungen solcher Fehler sind mit der geometrischen Optik kaum noch erfaßbar,
denn von der Größenordnung kommt man dann in den Bereich, wo wellenoptische Überlegungen
erforderlich wären.
Diese Wellenoptischen Überlegungen sind wesentlich fundamentaler als die geometrische Optik, aber
eben auch viel aufwendiger.
Wenn Du die Möglichkeiten hättest, dann kann man's mittlerweise eben auch anders machen:
Unser eigentliches Problem ist, daß Phasenhubinterferometer weit außerhalb unseres Budgets
liegen. Wenn dem nicht so wäre, könnte man nämlich einfach so einen Spiegel
mit ~500.000 Meßpunkten zupflastern, so wie daß ein gutes Zygo kann und direkt
an all diesen Punkten die Abweichtung von der Idealparabel bestimmen.
Mit solchen Daten kann man dann, völlig klar:
- Die Zernike Polynome anfitten
- Die Seidel Aberrationen (ja im Prinzip das gleiche in Grün) anfitten
- sich wenn man Lust noch seinen Strehl ausrechnen
Kann man machen.
Aber noch was viel schöneres kann man machen.
All das da oben sind ja nur definierte mathematische Krücken, um die Verschlechterung
der Abbildung in Zahlen zu fassen und deren Ursachen zu klassifizieren (Koma, Astigmatismus,
etc.).
Wenn man das aber schon mal alles so schön fein ausgemessen hat, dann kann man noch was viel
viel Besseres tun.
Man kann sich, anstatt mit all dem Krempel, der die "Verschlechterung" der Abbildung beschreibt
herumzuargumentieren, sich auch wieder die Abbildung selber angucken.
Denn da ist ja in der Auswirkung ALLES an Information drin, was man sich sonst anhand der Methoden
der geometrischen Optik (Raytracing) der Wellenoptik (Phasenkontrast) einzeln besorgen und
wieder mühsam zu einem Gesamtbild zusammeninterpretieren mußt.
Das kann man auf zweierlei Art und Weise tun, so wie Du rein praktisch (Schattenkante angucken)
oder auch reäin rechnerisch, so wie ich's ganz gerne mal mache.
Hätte ich nämlich von meinem Spiegel ein so hoch aufgelöstes Interferogramm, daß ich die Topografie
entsprechend genau rastern kann, und das geht leider nur mit Phasenhub, Fringes reichen da nicht,
dann brauche ich tatsächlich nicht mehr durch das Ding durchzuschauen, um zu wissen, was da hinten
rauskommt und warum (überspitzt gesagt).
Man kan die tatsächliche Abbildung, beschrieben durch die PSF und die MTF dann wirklich einfach herrechnen.
Oder kurz und gut gesagt:
Gib mir ein hochaufgelöstes Interferogramm eines Newton mit den lokalen Abweichungen von der Idealparabel
und ich stecke dir vorne einen Stern, oder wenn Du Lust hast auch dein Saturnbild, rein und schau
mir dann hinten an, wie's rauskommt (zumindest monochromatisch).
Mit dann ALLEN optischen Fehlern (innerhalb der Meßgenauigkeit) wie Mikrorauheit, Abberationen
und wenn's sein muß Mundgeruch eingeschlossen und man kann den Zusammenhang zwischen jedem
einzelnen Fehler und der Auswirkung auf's Bild genau herstellen.
Mal ein Beispiel damit es klarer wird:
Die berühmte mikroraue Oberfläche, hier mit hammerharten Lambda/10 Fehler (wavefront) (Halbwertsbreite
einer Gaußverteilten Zufallsrauheit. Säurezerfressener Spiegel sozusagen):
So sähe die Oberfläche aus (in Weiß als Vergleich die perfekte Oberfläche gleicher Öffnung):
So sähe eine Sternabbildung durch so ein Rohr aus (d.h. die PSF):
So sähe der Kontrast aus (MTF):
Anderes Beispiel:
perfekter Spiegel, aber die äußeren 5% des Durchmessers mit Lambda/2 (wavefront) als die berühmte
"abgesunkenen Kante":
Hier die Oberfläche selber:
Hier die Sternabbildung:
Hier die Kontrastübertragungsfunktion:
Natürlich habe ich als Ausgangspunkt (kennst ja diese Rechenspielerein von mir) jetzt synthetische Oberflächen
genommen und nicht real vermessene (hab' ich ein Zygo?) aber wenn ich Lust dazu hätte, dann könnte ich
mir das Interferogramm von dem Ding in Paranal da schnappen und mich verlustieren, wie die denn eigentlich
die ihren Stern im Sterntest nach Suiter sehen, ohne jemals näher als 5000km an das Ding herangekommen
zu sein (monochromatisch und ohne Atmosphäreneinfluß).
Wenn man solche Interferogramme in die Finger bekäme, dann könnte man z.b. auch aus dem realen Spiegel
Fehler "rauszaubern" und sich eine etwaige Verbesserung anschauen.
Eine Beispielanwendung wäre, kann man einem astigmatischen Spiegel durch mechanische Verspannung
"hinbiegen" und wie verschlechtern sich dann die anderen Abberationen und wie sieht letztendlich
die Abbildung aus.
Das ist auch der Grund, warum der Kurt lieber mit der PSF und MTF argumentiert, anstatt mit den eher
indirekten Ergebnissen des Phasenkontrast von rauen Oberflächen, irgendwelchen Zernikekoeffizienten, oder
verbogenen Ronchilinien.
In der MTF ist nun mal alles alles drin und dann weiß man was hinten rauskommt - Sense.
Was ich damit sagen will ist Folgendes:
Wenn man das Problem wellenoptisch lösen kann, dann ist die Sache erledigt, vollständig, alles einschließend
und fertig Schluß.
Aber das kann man nun mal in der Regel nicht.
Natürlich habe ich NICHT wie hier behauptet "geometrische Fehler" und wellenoptische Fehler wie z.B. das
"Beugungsscheibchen" als GETRENNTE Fehler in einem Teleskop, sondern in Wirklichkeit habe ich NUR
eine wellenoptische Abberation, die mir letztendlich die Abbildung liefert.
Weil aber eine wellenoptische Analyse für die meisten Probleme ein hoffnungslos aufwendiger Overkill ist,
vereinfacht man die Sache:
Man teilt die Geschichte in einfach erfaßbare geometrische Fehler ein und in rein Wellenoptische.
Das reicht in der Regel, denn den wesentlichen Fehlern kann man mit Hilfe der geometrischen Optik
schon auf die Schliche kommen.
Man wäre ja bescheuert eine wellenoptische Analyse anzuleiern, wenn wie in deinem Beispiel, ein SC wie
einfach nur schlecht justiert ist.
Um aber mit der geometrischen Optik dann irgendwo in die Nähe der Realität zu kommen, müßte man die
Spotdiagramme (gewichtet mit ihrer Spotdichte) wie Du ja auch sagst tatsächlich mit der PSF der
Öffnung (d.h. primitiv gesagt dem Beugungsscheibchen), die man sich aus einer wellenoptischen Überlegung
besorgt hat "durchfalten", um zu sehen, was dann tatsächlich hinten herauskommt (d.h. was man tatsächlich sieht).
Aber dieser Mischansatz mit Schwerpunkt auf der geometrische Optik hat auch engen Grenzen:
Das fängt schon mit dem beugenden Effekt der Öffnung an, auch Auswirkungen der Obstruktion sind z.B.
nicht beschreibbar, sondern die werden ad hoc auf's Spotdiagramm gezaubert, obwohl ihr Ursprung
ja ganz woanders ist.
Vielleicht ein anderes Beispiel:
Du erinnerst dich auch an Wolfgangs interferometrisches Bild von dem SC mit den "Speichen"
Hätte man von dem Ding (nach guter Kollimation) einen guten Zygorun, man könnte sich anschauen,
was der Unterschied in der Abbildung und im Kontrast mit und ohne Speichen ist.
Mit der geometrischen Optik könnte man sogar noch bei dem Problem ein Spotdiagramm hinbiegen,
aber der tatsächliche Kontrastverlust bliebe dir verschlossen.
All das mal zur Methodologischen erläuterung
> Aber wenn es sich um einen Zonenfehler, einen Hügel in der Mitte oder um einen abgesunkenen Rand handelt
> haben P-V Werte und aus denen errechneten RMS Werte eine ganz andere Wirkung.
> Deshalb habe ich begonnen zusätzlich zur quantitativen Messung auch eine Qualitative Messung zu machen.
Du schaust dir halt hinten die Summe aller Fehler an, nämlich am Bild deiner Kante.
Und weil verschiedene Faktoren dieses in ähnlicher Weise verschlechtern, dann vorne auch noch
in einem Interferogramm die möglichen Ursachen (war's nun die abgesunkene Kante, oder eine Zone, oder
sonstwas).
Mit der von dir aber vorgeschlagenen Quantifizierung von dem was hinten herauskommt wäre ich, genau wie
der Kurt das ausführt, sehr vorsichtig.
Der PV-Wert hat bei euch Feinoptikern deshalb eine (traditionell) hohen Stellenwert, weil man sich im
Herstellungsprozess ja von "völlig unbearbeitet" auf "Feinpolitur" heranarbeiten muß.
Es ist völliger Blödsinn am Anfang und im Grobschliff über RMS-Werten zu brüten, man schaut erst mal
über PV wie weit man z.B. noch von der Idealparable ist und poliert dann munter weiter.
Ist man aber dann erst mal bis auf den Bruchteil eine Wellenlänge an der Ideallinie angekommen, dann
hat der PV-Wert aber auch ausgedient.
Ich kann dir an Beispielen wie da oben z.B. Spiegel hinzauber, die gleiche PV-Wave Werte haben, aber sich
in ihren Abbildungseigenschaften im MTF-diagramm um Welten unterscheiden werden.
Die werden sich aber - daher ist das Ding trotzdem nützlich - eben auch im RMS und auch im Strehl Wert
deutlich unterscheiden.
Au Weia, das war lang ... [:o)]
Mario
PS:
Und damit auch Wolfgangs Blutdruck wieder eine Kerbe herunter geht:
Ja, Lomo hat meinen Spiegel im Werksinterferogramm mit
PV wave 0.110 Lambda und
RMS wave 0.018 Lambda
angegeben (HeNe 632 nm).
Und bei dir haben wir mit dem üblichen Justierbrimborium und drei verschiedenen
Streifendichten:
PVwave RMS wave Strehl
0.20 0.041 0.94
0.17 0.028 0.97
0.18 0.029 0.97
gemessen.
Kann man also wirklich nicht meckern. [;)]
Hallo Mario,
aus Deinem RSM wave von 0.018 errechne ich dann einen LOMO-Strehl von
0.987, der sehr dicht an meiner 2.und 3. Messung mit 0.97 Strehl liegt.
Das Kellersche Auswertprogramm zeigt nur zwei Stellen nach dem Komma
an.
Zu oberen Ausführungen mein kurzes Echo: Alois und ich haben eine
größere Praxis-Orientierung. Ohne Deine mehr im theoretischen Bereich
angesiedelten Ausführungen schmälern zu wollen, sie sind immer sehr
anregend, kriegen wir vielleicht so ein ähnliches Verhältnis hin, wie
Frauenhofer und Carl Zeiss. Der eine wäre ohne den anderen nichts
gewesen.
Fröhliche Grüße
Wolfgang Rohr
> [...] Ohne Deine mehr im theoretischen Bereich
> angesiedelten Ausführungen schmälern zu wollen, sie sind immer sehr
> anregend, kriegen wir vielleicht so ein ähnliches Verhältnis hin, wie
> Frauenhofer und Carl Zeiss.
... gute Güte Wolfgang - immer mal wieder dran denken:
1) Manchen Leuten gefällt es andere ehrfürchtig auf einen Sockel zu stellen.
2) Andere gefallen sich in der Rolle auf solche Sockel selber raufzuklettern.
3) Und wieder andere erklären es zu ihrer Aufgabe, solche Leute von ihrem hohen Sockeln (manchmal zu Recht,
manchmal nicht) herunterzuschubsen.
Kurts Einstellung zu dem Seromon erscheint mir deshalb wesentlich gesünder:
> Zugegeben, ich weiß immen noch nicht so genau, wie man die Fourier- Transformierte berechnet.
> Vorläufig geb ich mich damit zufrieden, dass die Ergebnisse real und keine Optik- Mafiosi-
> Dingbumse sind.
Kurt:
Was anderes als ich macht im Prinzip "Aberrator" auch nicht und in jedem besseren Optikbuch
steht drin, wie's geht.
Trotzdem, machen wir doch einfach einen Deal:
Kleines einwöchiges Seminar mit z.B. Karsten bei dir im Garten:
Wir kriegen von dir verklickert, wie man hyperbolische Fangspiegel poliert und
abends pauke ich mit dir Fourieroptik...
Mario
Hi,
Strehl, Strehl, Strehl...
Vielleicht zum Trost, jedenfalls für mich ist es einer:
Bei Profi-Grosstelekopen gibt es sehr oft optische Wege, die insgesamt nur auf Strehl 0.5 kommen und damit als OK gelten... Und siehe da, man kann trotzdem wissenschaftliche Ergebnisse erhalten.
...was uns dann als nächstes zu der Diskussion führt, was besser ist: Ein 8-Zöller mit Strehl 0,4 oder ein 4-Zöller mit Strehl 0,8...
Hallo -
Tom:
Strehl 0,5 bei einem 4m-Teleskop sagt ja nicht viel, denn da heißt es dann, daß 50% in einem Beugungsscheibchen von 0,03" Durchmesser sind - selbst mir adaptiver Optik ist das durch die Atmoshpäre nicht erreichbar...und im IR sieht das sowieso anders aus [:o)]
@MarioII:
ich glaube ich müßte bei Dir auch mal in die Vorlesung gehen...aber ich fürchte ich kann Dich nicht bezahlen....[;)] Auf jeden Fall danke ich Dir für Deine wissenschaftlich fundierten Aussagen - mit harten Fakten, theoretisch-mathematisch untermauert, kann man immer noch am besten argumentieren.
Gruß und CS
ulrich
Hi Ullrich,
die 8.2 Meter Spiegel arbeiten mit AO beugungsbegrenzt, wenn auch nicht im sichtbaren Licht. Auflösungen liegen im Bereich einiger Millibogensekunden.
Nur gibt es manche Instrumentkombinationen, die den gesamten STrehl auf 0.5 drücken. Dann schauts natürlich nicht mehr so gut aus...
Hallo Mario,
Zitat:
----------------------------------
PS: Und damit auch Wolfgangs Blutdruck wieder eine Kerbe herunter geht:
----------------------------------
Zitat:
----------------------------------
Kurts Einstellung zu dem Seromon erscheint mir deshalb wesentlich gesünder:
----------------------------------
Das Resümieren und Bewerten sollte nicht allein Dir vorbehalten sein,
auch wenn Du einen ausgesprochenen Hang zur Regie-Führung entwickelts.
Deine 3 Kriterien hab' ich Dir schon privaterweise ergänzt, nicht ohne
Hintergedanken.
Ich halte es tatsächlich hier mit dem geflügelten Wort:
Zitat:
----------------------------
Obwohl ich eigentlich keine große Lust am allgemeinen Hickhack teilzunehmen ...
----------------------------
Mein vorletztes Posting war also durchaus humorig gemeint ...
alles übrige hast Du offensichtlich auch verstanden ...
===============================================================
Nun aber wieder zur betreffenden Sache selbst:
Wir haben, wie Du weißt, an Deinem Spiegel sehr umfängliche und sorgfältige Messungen
durchgeführt, da war mein Ergeiz oder Bluthochdruck angesprochen: So habe ich unter
anderem bei den 0.97 Strehl-Auswertungen ein von mir erstellte Interferogramm ausgewerte,
und parallel dazu ein von LOMO mitgeliefertes.
Zunächst mein eigenes bei ca. 650 nm Wellenlänge erstelltes I_Gramm mit wenig Streifen,
bei LOMO vermute ich 632.8 nm HeNe-Laser, eine Angabe habe ich in Deinen Unterlagen
nicht gefunden.
Neben dem I_Gramm sieht man auch das nachgezeichnete Contour-Interferogramm, wie es
bei diesem Programm halbautomatisch erforderlich ist.
Danach die Auswertung über mein Equippement, soll heißen, da steckt gegebenenfalls
noch Justier-Koma drin.
Nun hattest Du auch ein LOMO-Interferogramm dabei, weshalb ich dieses
ebenfalls mit meinem Programm auswertete:
Wieder das I_Gramm und das Contour-I_Gramm mit den roten Linien.
Passend dazu nun die Auswertung für diesen Fall.
Zumindest für dieses Verfahren gibt es eine hohe Übereinstimmung, wie ich
auch hier wieder zeigen kann.
Wo die Differenz der etwas besseren Werte aus dem LOMO-eigenen Certifikat mit 0.11 PV wave
und 0.018 RMS wave bzw. dem von mir gerechneten Strehl von 0.987
herkommen, kann ich derzeit nicht erklären. Die Differenz lägen bei
0.017 Strehl.
Ich will mal in die Zukunft greifen mir einem Zitat, das Alois erst
nach diesem Posting abgeliefert hat:
<font color="yellow"><b>Zitat:
Also jetzt verbessert würde ich sagen 1% Strehl macht 0,035 im P-V
und das entspricht auch der Widerholgenauigkeit die ich auch dem
Wolfgang Rohr zutraue. Auch am Wyko oder Zygo hat man bei Einzel-
messungen in der 2. Dezimalstelle Änderungen, dazu genügt bereits
schon eine kleine Luftströmung die man nicht bemerkt.</b></font id="yellow">
Ich hoffe, daß das Kurt's Frage nach der Wiederholgenauigkeit beantwortet.
Wolfgang Rohr
Hallo Kurt !
Ja da habe ich gestern den ganzen Tag gebraucht bis ich die passenden Bilder gefunden und berechnet habe. Am meisten Zeit brauchte ich als ich merkte das der Helligkeitsabfall der Kante nicht so einfach mit dem Radius des Beugungscheibchens zu vergleichen geht.
Weil man das Zentrum der hellsten Stelle nicht sieht. Anscheinend sind die Spots in der Praxis nicht so spitz wie sie in den Grafiken abgebildet sind.
Ja den Radius des Beugungsscheibchens habe ich aus 1,22 x Lambda x f/D wie du beschrieben, errechnet, weil man sieht ja nur eine Kante.
Selbstverständlich habe ich mit Fragen gerechnet weil bei diese Vielseitigkeit ist es auch besser so, sonnst müsste man für alles erdenkliche schreiben und ich bin nicht so schnell wie der Mario. Dem scheint es ja so aus den Fingern zu fliesen.
Diese Messung kann man mit einen Planspiegel oder mit einen so großen Kollimator machen, der dann auch aus einen entsprechend genauen Parabolspiegel sein soll.
Man kann auch mit einen kleinen Kollimator abskennen und in ein Bild zusammen rechnen.
Das wäre wieder eine Herausforderung für den Mario. Aber bei uns in der Fertigung gilt die Regel. " Doppelter Prüfdurchmesser ergibt 4 fache Genauigkeit" das kommt daraus, wenn man von der Planfläche weg kommt, kommt man in eine Sphäre und die wird am Rand immer steiler, daher der immer größer werdende Zuwachs der Höhe gegenüber dem Durchmesser.
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Zitat.
4. Da kann ich nicht ganz folgen, weil:
a) man mit einen P-V Wert ohne Zusatzinformation ob, z. B. Rauhigkeit, Zonenfehler, sphär. Abberation gar nicht „verstrehlen“ kann. 0,4 P-V Wave kann ganz fürchterlich wüten z. B,
b) P-V als sphärische Aberration wäre z. B. nach der vereinfachten Formel
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Oh ja da habe ich mich um einen Stellenwert vertan.
Statt P-V 0, 4 sollte 0,04 sein besser noch 0,035 stehen
Gerechnet habe ich es so wie du mit der ersten Formel, mit dem Unterschied das ich den P-V Wert durch 5 geteilt habe, weil in der Praxis der Unterschied P-V zu RMS mehrheitlich so ist.
Nur um etwas als grobe Orientierung zu haben.
Also jetzt verbessert würde ich sagen 1% Strehl macht 0,035 im P-V und das entspricht auch der Widerholgenauigkeit die ich auch dem Wolfgang Rohr zutraue.
Auch am Wyko oder Zygo hat man bei Einzelmessungen in der 2. Dezimalstelle Änderungen,
dazu genügt bereits schon eine kleine Luftströmung die man nicht bemerkt.
Viele Grüße
Alois
Hallo Kurt !
Zitat.
@ Alois: Meine speziellen Fragen zu Deinem Spalttest sind absolute Neugierde und keineswegs destruktiv gemeint. Mir kommt da so ein Gedanke, wie man unter Berücksichtigung der Wellentheorie vielleicht eine vereinfachte gut repoduzierbare Streulichtmessung für Rauhigkeit und ähnliches hinbekommt. Dazu muß ich aber erst mal nachdenken und das kann dauern....
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Da sind Mario und ich auch dran, aber gute Ideen sind immer wilkommen.
Auch bei uns dauert es, aber in Mario haben wir diesbezüglich eine goldeswerte Person.
Viele Grüße
Alois
Hallo Mario,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Kurt:
Was anderes als ich macht im Prinzip "Aberrator" auch nicht und in jedem besseren Optikbuch
steht drin, wie's geht.
Trotzdem, machen wir doch einfach einen Deal:
Kleines einwöchiges Seminar mit z.B. Karsten bei dir im Garten:
Wir kriegen von dir verklickert, wie man hyperbolische Fangspiegel poliert und
abends pauke ich mit dir Fourieroptik...
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
da wäre ich liebend gerne bei!!
Wenn ihr das wirklich mal anleiert sagt mir <font color="pink">unbedingt Bescheid</font id="pink">!
Mein eingener Beiträg wäre wohl eher bescheiden,
ich übernehem aber gerne die Schleif- und Poliermittel[:D]
Frischgestrehlt und einmal durchgefaltet[;)],
Karsten
Das nun ausgerechnet das Protokoll der Rohrschen TMB Linse nicht unterschrieben ist, ist eher ein Zufal und hat seltenheitswert. Von mehreren hunderten Protokollen solcher Linsen habe ich nur 3 nicht unterschriebene gefunden. Nichts desto Trotz glaube ich das Herr Rohr das Blatt in den Fingern hat , welches mit Datum versehen unterschrieben ist.
Die Prüfungen erfolgen bei LZOS , dem Linsenhersteller im Twymann Interferometer, welches Im Testsheme ja auch eindeutig drin steht.
viele grüße
Markus
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