Beiträge von Ries im Thema „Kutter mit komatisch deformiertem Hauptspiegel“

Hallo Kurt,

gerne geschehen. Der praktische Hintergrund sollte wie immer Gegenstand der theoretischen Diskussion sein. Deshalb schaue ich dir vorläufig mal "über die Schulter" bei der Antikoma-Behandlung.

Viele Grüße,

Kai

Hallo Kurt,

Ich habe die genannten Funktionen mal in Gnuplot ausgewertet, damit du sehen kannst, was man ich mit den genannten Formeln gemeint habe.

Der Graph der Funktion: z(A,R)=-7.284083e-11*r*(3*r^2-2)*sin A (oder alternativ die kartesische Darstellung Z(Y,X)= -2.207500E-10*R^2*Y+3.020800E-12*Y^3) sieht folglich so aus:

Ein Schnitt durch die y-Achse ergibt dann:

Das Label im Bild sollte Radiale y-Koordinate heißen, das Label ist da nur falsch. Die blaue Linie ist eine willkürliche Referenzlinie. Die kann man geschickter legen, so daß der Arbeitsaufwand (Materialabtrag) minimal wird. Dazu müsste man integrieren, usw. bin ich aber zu faul für.

Ich hoffe es ist jetzt klar geworden.

Gruß,
Kai

Hallo Kurt,

Es ist eigentlich ganz einfach.
Die Formeln
z(A,R)=-7.284083e-11*r*(3*r^2-2)*sin A
und
Z(Y,X)=-3.395020E-10*R^2*Y+4.507860E-12*Y^3

sind als ganz gewöhnliche skalarwertige Flächenfunktionen im Raum mit zwei Veränderlichen aufzufassen. Nimm Beispielsweise mal die Fläche z=f(x,y)=3*x^2*y. Da bleibt z immerhin ein Element aus R und nicht aus R^3.

Das was du im Bild 20 dargestellt hast, ist eine Parameterlinie. Dabei hält man einer der beiden Koordinaten fest und erhält automatisch eine Linie.

viele Grüße,

Kai

Hallo Kurt,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Der bringt ja Strehl = 0,975 bei Berücksichtigumng aller interferometrisch erfassbaren Restfehler. Wenn ich alle Zernikes auskipse außer diejenigen für Asti höherer Ordnung kommt man auf Strehl = 0,985 und PtV ca. 1/8 Lambda wave .<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ich musste noch mal den alten Thread auch dafür nachlesen. Darin hatte ich eine Berechnung für die unmodifizierte Verspannmechanik gemacht. Sogar bei dieser ungünstigen Mechanik war der maximale Fehler so im Schnitt 0.05 um, also 1/10 lambda bei 1.6 um hohem Zylinder. Meine letzte Aussage trifft allerdings auf den Yolos zu, die locker &gt; 10 Wellenlängen an zylindrischer Deformation brauchen. Da haut der Restfehler bereits bei &gt; 80% der Öffnung richtig rein. Würde man nur 5 Wellenlängen Deformation brauchen, so liegt bereits 95% der Öffnung innerhalb 1/8 lambda, da siehst's schon erheblich besser aus.

Noch was zu dem 230er Koku:
Vielleicht ist es bequemer, die Polarform (Zernike) zu wählen für die Koma-Deformation:

z(A,R)=-7.284083e-11*r*(3*r^2-2)*sin A

mit A=90°(!),r=115 mm für das Maximum.

viele Grüße,
Kai

Hallo Kurt,

ich habe mir gestern abend dein 230 mm Koku vorgeknüpft. Die elliptische Deformation brauchst du hier nicht wirklich, jedoch kannst du den Sekundarspiegel ja auch deformieren (etwa cc=+23).

Ich komme auf eine maximale Deformation von 0.331 micron am Rand (also etwa 1.3 lambda bei 500nm, die zu entfernende Glasmenge ist doppelt so groß).

____________________________________________________________________________ SURFACE NO. 1 -- RD + POWER-SERIES ASPHERE
G4 -2.207500E-10(R2*Y) G9 3.020800E-12(Y**3)

Die Rechnung kannst du hier selber nachvollziehen, indem du für x=0,y=115 mm einsetzt.

In Interferogramm des unkorrigierten Systems (also ohne Komadeformation) sieht der Koku dann so aus:

Das System wurde ein wenig gegenüber der Referenzwellenfront gewinkelt, aber daß weißt du ja schon.

Viele Grüße,
Kai

Hallo Guntram,

ich verwende Synopsys von OSD.

Das Kutterzitat kenne ich aus dem Bulletin A von Kutter, ich habe daraus ein vernünftiges lesbares pdf gemacht. Falls vielleicht jemand Interesse hat, schicke ich es zu.

viele Grüße,

Kai

Hallo Kurt,

habe selber wenig Zeit gefunden überhaupt mal was neues zu bauen und zu testen. Ein 230 mm/F23 ist schon in anmarsch, finde ich eine klasse Idee! Unkonventionelle Ideen sprechen mich immer sehr an.

Wenn du noch Infos brauchst, frag' mich einfach. Ich bin ja jetzt wieder auf dem laufenden.

Gruß,
Kai

Hallo Kurt,

Hier ist noch die Oberflächenhöhe in Polynomdarstellung für dein Koku:

Z(Y,X)=-3.395020E-10*R^2*Y+4.507860E-12*Y^3

mit R=sqrt(X^2+Y^2)

Achte auf das Vorzeichen bei y und x! Spiegelmittelpunkt ist 0,0. Das Polynom beiinhaltet NUR die Deformation gegenüber der Kugelfläche. Damit kannst du deine Oberfläche mit der Idealfom quantitativ vergleichen.

Gruß.
Kai

Hallo Kurt,

Sorry, daß du keine Antwort von mir bzgl. http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=79410 erhalten hast. Das mit dem Astrokater war wohl eine Finte.

Auch wenn das Thema vielleicht nicht (mehr) aktuell ist, ich habe mal deinen Entwurf genauer angeschaut. Also, der Hauptspiegel soll eine komatische Deformation erhalten, weil die Koma unterkorrigert ist, Astigmatismus ist bei diesem Winkel aber vollständig korrigiert.

Mit deinen Eckdaten und unter Berücksichtigung der asymmetrischen Hauptspiegelkorrektur kommt folgendes Spotdiagramm heraus:

Zur Optimierung optischer Systeme möchte ich vollständigkeitshalbe noch bemerken, daß man nicht immer sagen kann, der kleinste geometrische Spotdurchmesser ergäbe gleichzeitig die beste Kontrastübertragung. Ganz so einfach ist es nicht.

Ein entprechendes MTF-Diagramm des "Koku":

Zusätzlich ist es aufschlussreich, wenn man dann die Sternabbildung des Koku anschaut:

Das System hat an sich eine einwandfreie Abbildung. Eine Helligkeitsverteilung würde sich nur durch Polierfehler reinschleichen. Anton Kutter muss tatsächlich ein extrem begabter Optiker gewesen sein, da er von Kreisrunden und symmetrischen Beugungsringen sprach. Das könnte wahrhaftig der Fall gewesen sein!

Die geringe Deformation des Koma (1/4 lambda) g.ü. der zylindrischen Korrektur (5 lambda), ist ein gutes Argument auf die Frage hin, welches System nun praktisch der bessere wäre. Immerhin entscheidet ja die Steilheit der Deformation über die machbarkeit einer optischen Fläche. Hier kann man die Ausführungen nach Texereau mit einbeziehen.

Wie ich schon vorher mal gezeigt habe, sind die Restfehler eines mechanisch deformierten Toroids auch nicht ganz Null. Bei den Yolos zeigt sich, daß der Wellenfrontfehler GARANTIERT unter 1/8 lambda bleibt bis 80% der Öffnung. Falls man mit einer 10-Punkte Mechanik arbeitet, reduziert sich der Restfehler sogar &lt; 1/20 lambda (also &lt; 1/10 lambda Gesamtfehler). Auch hier sollte man weniger als 80% der Glasscheibe optisch nutzen. Das paßt prima zu den praktischen Versuchen, welche ich mit zylindrischen Spiegeln bisher gemacht habe.

Viele Grüße,

Kai