Ortak açıklıklı güçlü lazer iletimi ve görüntüleme optik sistem tasarımı

Abstract

Lazer iletimi ve görüntüleme, optik sistemlerin temelidir. Her iki sistemde de performansın istenilen seviyede olabilmesi için optik parçanın tasarımına önemli miktarda iş düşmektedir. Optik bileşen (ayna, lens vb.) seçimleri, kullanılacak malzemeler ve hizalama işlemleri performansı doğrudan etkileyen faktörlerdir. Lazer iletimi ve görüntülemesi olan iki ayrı sistem yerine, her iki kabiliyete sahip tek bir sistem tasarlamak mümkündür. Aynı optik yol üzerinde hem lazer iletimi hem de görüntüleme kabiliyetine sahip bir optik sistemde paylaşılan bir açıklık tasarımı bu tezin kapsamını oluşturmaktadır. Termal, görüntüleme ve MTF analizinin yanı sıra sonuçlar görüntü simülasyonları ile de desteklenmektedir. Yüksek lazer gücünün optik bileşenlerle etkileşiminden sonra analizde faz bozulmaları görülmüştür. Gözlenen faz bozulmalarına karşılık gelen Zernike Polinomlarının görüntü kalitesi üzerindeki etkisi araştırılmıştır.

Laser transmission and imaging are the fundamentals of optical systems. In order for the performance to be at the desired level for both systems, a significant amount of work falls on the design of the optical part. Optical component (mirror, lens, etc.) selections, materials to be used, and alignment procedures are the factors that directly affect the performance. Instead of having two separate systems, which have laser transmission and imaging, it is possible to design a single system with both capabilities. A shared aperture design in an optical system which has both a laser transmission and imaging capability over the same optical path is the scope of this thesis. Besides thermal, imaging, and MTF analysis, the results are also supported by image simulations. After the interaction of high laser power with optical components, phase distortions have been seen in the analysis. The effect of Zernike Polynomials on image quality, corresponding to the observed phase distortions, was investigated.