לִסְגוֹר
בחר את האתר שלך
גלוֹבָּלִי
מדיה חברתית
רוצה לשפר מערכות אופטיות בחלל? עדשות כדוריות איכותיות יכולות להיות המפתח. עדשות אלה חיוניות לבקרת אור במערכות אופטיות כמו מעקב וציוד ממסר. Band-Optics מציעה עדשות כדוריות בעלות דיוק גבוה העומדות בדרישות התעופה והחלל. הם עוזרים בשיפור הביצועים בהדמיית לוויין ובהנחיות טילים. מוכנים לשדרג את האופטיקה האווירית שלך? בואו נחקור את הפתרונות של Bandband-Optics!
לעדשות כדוריות משטחים המעוצבים כחלקים של כדור - קמורים, קעור או שילוב. עקמומיות זו מאפשרת להם לכופף קרני אור נכנסות להתמקד או לסטיות, תלוי בעיצוב.
במערכות חלל, עדשות אלה הן לרוב אלמנטים בודדים או משמשים במכלולים לניהול כיוון קרן, הקרנת תמונה או העברת אות. הגיאומטריה הפשוטה שלהם מאפשרת דוגמנות מדויקת, שילוב קל וביצועים צפויים.
ישנם שני סוגים עיקריים:
עדשות כדוריות קמורה : תכנס קרניים מקבילות למוקד. אידיאלי למיקוד אור במערכות הדמיה.
עדשות כדוריות קעורות : סוללות קרניים הרחק מנקודת מוקד וירטואלית. שימושי בהתרחבות קרן או באופטיקה לתיקון.
העקמומיות הסימטרית שלהם מקלה עליהם לקל ללטש ולצפות מאשר אלמנטים חריפים, ומפחיתה את המורכבות בייצור.
עדשות כדוריות לחלל חייבות להתמודד עם טמפרטורות קיצוניות, קרינה ורטט. הם גם דורשים העברה גבוהה על פני טווחים ספקטרליים ספציפיים.
חומרים משותפים כוללים:
| חומר | תכונות מפתח | שימוש בחלל שימושי |
|---|---|---|
| ZNSE (אבץ סלניד) | תיבת הילוכים IR רחבה (0.6-20 מיקרומטר), ספיגה נמוכה | הדמיה תרמית, מעקב אחר אופטיקה |
| CAF₂ (סידן פלואוריד) | שקיפות גבוהה של UV/IR, פיזור נמוך | חיישנים רב -ספקטרליים, מערכות ממסר |
| GE (גרמניום) | מדד שבירה גבוה, ביצועי IR צפופים ומצוינים | מעקב אינפרא אדום, אופטיקה לוויינית |
| BK7 | העברת אור מעולה לעין, חסכונית | ממסרים אופטיים בתנאים שפירים |
| סַפִּיר | קשיות יוצאת דופן, התנגדות תרמית | אופטיקה קדמית לרכבי כניסה חוזרת או חיישנים חשופים |
חומרים אלה נבחרים על סמך דרישות המשימה כמו טווח אורך גל, חשיפה תרמית ואילוצי משקל.
עדשות כדוריות מציעות איזון של ביצועים אופטיים ופשטות מכנית. היתרונות שלהם כוללים:
בהירות תמונה מעולה : עם ליטוש מדויק וציפויים אנטי-רפלקטיביים, עדשות כדוריות מספקות ביצועים אופטיים ברזולוציה גבוהה על פני אורכי גל.
יישור אופטי מדויק : העקמומיות העקבית מאפשרת שליטה הדוקה על נתיבי קרן במערכות מעקב והדרכה לווייניות.
שילוב מודולרי : הפשטות הגיאומטרית שלהם הופכת אותם לאידיאליים למערכות רב-אלמנט קומפקטיות כמו אופטיקה ממסר או ראשי חיישני IR.
בממסרי נתוני לוויין, הדרכת טילים, מעקב מל'ט ומערכות הדמיה במרחב עמוק, עדשות כדוריות הן יסודיות. הם מאפשרים בקרת אור בסביבות קשות, דינאמיות ומוגבלות בחלל.
בחלל, עדשות כדוריות הן רכיבי ליבה בציוד מעקב אופטי לוויינים, מל'טים וטילים מודרכים. הגיאומטריה המעוקלת שלהם מבטיחה התכנסות עקבית של קרן, ומאפשרת מעקב מדויק אחר יעדים מהירה או רחוקים.
במערכות מבוססות לוויין, עדשות כדוריות מנחות אור נכנסים מכדור הארץ או יעדי החלל לגלאים. עדשות אלה תומכות בהתאמות מיקוד במהירות גבוהה, קריטיות לזיהוי אובייקטים לטווח ארוך.
בהנחיית טילים, אופטיקה כדורית קומפקטית עוזרת ליישר אותות חזותיים או אינפרא אדום (IR) עם אלגוריתמים נעילה של יעד. מאפייני ההדמיה הצפויים שלהם הופכים אותם לאידיאליים לייצוב חזותיים בסביבות כבדות רטט כמו הכניסה חוזרת או האצת טיסה.
העוקבים האופטיים הקומפקטיים של Vision Engineering משתמשים במערכים כדוריים רב-עדשות כדי לשמור על מעקב אחר אובייקטים תחת תנועה ורטט. המערכות שלהם משלבות עדשות כדוריות באורך מוקד קצר עם מודולי ייצוב תמונות פעילות.
מכשירי מעקב וחלל מודרני משופרים כעת עם זיהוי תמונות מבוסס AI . עדשות כדוריות מספקות את הבהירות האופטית הדרושה לאלגוריתמי ראיית מכונה בזמן אמת כדי לתפקד במדויק. הם מבטיחים איתור אמין, אפילו בסצינות בעלות ניגודיות נמוכה או עיוות אטמוספרי.
ההתקדמות באופטיקה אדפטיבית ושילוב MEMS מאפשרות עדשות כדוריות לעבוד לצד ייצוב דיגיטלי ומעקב אחר AI. התכנסות זו משפרת את דיוק נעילת היעד, מזרזת את זמני התגובה ומפחיתה את צריכת החשמל.
עדשות כדוריות הן קריטיות במערכות ממסר לשמירה על שלמות התמונה על פני נתיבים אופטיים מורחבים. בהדמיה אנדוסקופית, עדשות ממסר כמו כפילות אכרומטיות או תצורות מניסקוס מפצות על סטיות כרומטיות וכדוריות הנגרמות כתוצאה מהעברת אור למרחקים ארוכים, מה שמבטיח הדמיה של רקמות ברזולוציה גבוהה. עבור טלסקופים, עדשות ממסר כדוריות ממזערות את עקמומיות השדה ותרדמת, ומאפשרות הדמיה חדה של חפצים שמימיים רחוקים. עיצובים מתקדמים משלבים מערכות ממסר רב-אלמנטיות לאיזון סטיות על פני שדות מבט רחבים.
אסטרטגיות המפתח כוללות:
תיקון סטייה : עקומות עדשות מותאמות המשלבות אלמנטים חיוביים ושליליים מפחיתים את גודל ספוט RMS עד 75%.
חומרי פיזור נמוך : באמצעות סיליקה התמזגה או סידן פלואוריד (CAF₂) מקטין סטייה כרומטית בספקטרום אינפרא אדום וספקטרום גלוי.
יציבות תרמית : עדשות מלוטשות מדויקות עם פחות מ- 5 ארקמין אקסצנטריות מתנגדות לעיוות התפשטות תרמית בסביבות אוויריות.
פתרו עדשות כדוריות עמידות בפני קרינה של אופטיקה, מנצלות זכוכית BK7 עם ציפויים אנטי-רפלקטיביים (400–1200 ננומטר) כדי לעמוד בקרינה קוסמית ולשמור על העברה העולה על 90% במערכות הדמיה לוויינית. העיצובים המודולריים שלהם תומכים בהחלפה מהירה של עדשות מושפלות, קריטיות למשימות מרחב עמוק.
מערכי עדשות כדוריות מאפשרים מערכות ממסר מדרגיות דרך:
שיטוח שדה : שילוב של אלמנטים כדוריים חיוביים ושליליים הומוגניזציה של עוצמת האור על פני צמצמים גדולים.
יעילות התנגשות : כלאיים כדוריים אספריים כמו עדשות פאוול מפחיתות את עיוות הקורות הגאוסיות ב- 40% בהשוואה לעדשות גליליות.
עיבוד מקביל : מערכי עדשות מוערמים במערכות LIDAR משיגים 1000+ נתיבי קרן מקבילים למיפוי תלת מימד.
| פרמטרים | מפרט | יישום יישום |
|---|---|---|
| גודל ספוט RMS | <0.013 מ'מ (עדשות אופטימליות) | שיפור ברזולוציית ההדמיה |
| סובלנות לסחף תרמי | ± 0.001 מ'מ/מעלות צלזיוס | ביצועים יציבים במסלול |
| איכות פני השטח | 60/40 Scratch-Dig | פיזור אור מופחת |
עדשות כדוריות בדרגה אווירה דורשות איכות פני השטח העולה על מפרטי השריטה-דגרים של 20/10 כדי למזער את פיזור האור בסביבות ואקום. העדשות הכדוריות של שוט משיגות אי סדרים λ/8 באמצעות ליטוש CNC ואימות אינטרפרומטרי. ציפויים אנטי-רפלקטיביים (למשל, מגנזיום פלואוריד או סיליקון דו-חמצני רב-שכבתי) מפחיתים את ההשתקפות ל <0.5% על פני להקות 400–1200 ננומטר, קריטיות למערכות טלסקופ וחיישנים.
חומרים כמו BK7 זכוכית וסידן פלואוריד (CAF₂) מראים <5 מקדם התפשטות תרמית arcmin (CTE), ומבטיחים יציבות ממדית תחת אופניים תרמיים (-50 מעלות צלזיוס עד +80 מעלות צלזיוס). משטחים מחוטטים מדויקים מתנגדים לעיוות מדחיסה הנגרמת על ידי קרינה, כפי שאושרו על ידי עדשות הקרינה הקשיחות של EKSMA אופטיקה ליישומי לוויין.
מכלולי עדשות כדוריות מיניאטוריות דורשות סובלנות ליישור תת-מיקרון בעומסי מטען רגישים לרטט. מערכות ה- AO חסרות חיישני הגל של מכון בייג'ינג של טכנולוגיה משיגות דיוק מיקום של 5 מיקרומטר באמצעות הטיה מודאלית וניתוח תמונות איטרטיבי. הספקטרוגרף הרחוק של אספרה סמולטט של אספרה מעסיק סריקת תלת מימד לייזר כחול לייזר בגין יישור גס, ואחריו אינטרפרומטריה של זיגו לעידון חזית הגל.
תופעות עמידות בפני רטט משתמשות בסגסוגות Invar או פולימרים מחוזקים בסיבי פחמן כדי לבודד לחץ תרמי-מכני. תושבים קינמטיים רב-ציר (למשל, שלבי 3 צירים של ניופורט) שומרים על יציבות זוויתית של <1 μrad במהלך מעברי שיגור. עבור ממשקים סיבים אופטיים, בלוקים של חריץ V מדויקים עם <1 זווית טריז של arcsec מבטיחים צימוד אובדן נמוך (<0.3 dB) במערכות LIDAR.
| מדדים | | אופטימיזציה |
|---|---|---|
| חספוס פני השטח | <5 ננומטר RMS (20/10 שריטה-דיג ') | QC האינטרפרומטרי של שוט |
| עמידות ציפוי | > 1000 מחזורים תרמיים (-196 מעלות צלזיוס עד +125 מעלות צלזיוס) | ערימות ערימות AR רב שכביות |
| יכולת החזרת יישור | <1 מיקרומטר (תושבים עם מכונה CNC) | אביזרי המבוססים של אספרה |
עדשות כדוריות משולבות באלגוריתמים מונעים AI כדי לשפר את דיוק המעקב בסביבות תעופה וחלל דינאמיות. לדוגמה, מערכות אופטיקה אדפטיביות משתמשות כעת בלמידה במכונה כדי לחזות ולפצות על עיוותים אטמוספריים בזמן אמת, ומשיגו דיוק יישור תת-פיקסלים להדמיית לוויין. ביישומי UAV, מערכי עדשות כדוריות משופרות AI מאפשרות מעקב רב-יעד עם דיוק של 98% בתנאי ראות נמוכה על ידי ניתוח וקטורי תנועה ומטא נתונים סביבתיים.
רכיבים סיבים אופטיים בשילוב עדשות כדוריות מטפלים ברוחב הפס ועמידות אתגרי העמידות בחלל. סיבים מרובי ליבות עם סיום עדשות כדוריות מפחיתים פיזור מודאלי ב- 40%, מה שמאפשר העברת נתונים של 1.6 TBPS לווייני תצפית על כדור הארץ. משימת שער הירח הקרוב של נאס'א מעסיקה היברידיות עדשות סיבים מקרינות כדי לשמור על שלמות האות תחת קרינת סולארית, עם אובדן של 0.5 dB/km באורך גל של 1550 ננומטר.
מערכות היברידיות משלבות עדשות כדוריות (לתיקון עקמומיות שדה חסכוני) עם אלמנטים חריפים כדי למזער את התרדמת וסטיות כדוריות. גישה זו מקטינה את משקל המערכת הכולל ב -30% תוך שיפור ערכי MTF (פונקציית העברת אפנון) ב -15% בעומסי ההדמיה ההיפרספרקטריים. עיצובים אחרונים משתמשים במרכבים כדוריים-מדד-אסקריים-אינדקסים לאופטיקה של זום אדפטיבי במל'טים בסיור.
אלגוריתמים לתיקון אוטונומי ממנפים מערכי עדשות כדוריות עם חיישני חזית גל משובצים. מערכות אלה מגלות ונכונות שגיאות חזית הגל (למשל, ± λ/20 עיוות) ב <10 ms באמצעות מערכי מראה מעוותים. עבור משימות רובר מאדים, אופטיקה היברידית עם עדשות ראשוניות כדוריות וייצוב תמונה מונע AI מפחיתים את טשטוש התנועה ב -70% במהלך מעבר במהירות גבוהה של שטח סלעי.
Band-Optics מתמחה בעיצוב עדשות כדוריות בדרגה אווירה המותאמות לתנאים קיצוניים. באמצעות ליטוש CNC מתקדם ובדיקות אינטרפרומטריות, אנו משיגים איכות פני השטח העולה על מפרטי השריטה של 20/10. העדשות שלנו משתמשות בחומרים לפיזור נמוך כמו סידן פלואוריד (CAF₂) וגרמניום (GE) כדי למזער את הסטייה הכרומטית בספקטרום אינפרא אדום ונראה לעין.
תכונות מפתח:
עיצובים קשוחים לקרינה למערכות הדמיה לוויינית
יציבות תרמית עם חוסר התאמה של <5 Arcmin CTE
סובלנות ליישור תת-מיקרון להגה קרן לידר
זרימת העבודה המאושרת על ידי ISO 9001 שלנו מבטיחה עקיבות מאב-טיפוס לייצור:
אימות תכנון : הדמיות אופטיות באמצעות ZEMAX/ZEMAX כדי לייעל את שגיאת חזית הגל (<λ/20)
בחירת חומרים : אפשרויות זכוכית עמידות בפני קרינה למשימות מסלול אדמה נמוכה
ניטור ייצור : מטרולוגיה בזמן אמת במהלך תהליכי הפחתת יהלומים
צוותי הנדסה משתפים פעולה מקרוב עם הלקוחות ל:
לפתור לחץ תרמי-מכני בעומסי מטען של רטט
אופטימיזציה של ציפוי עדשות לתאימות רב-ספקטרלית
להאיץ את בדיקות ההסמכה תחת רכיבה על ואקום/אופניים תרמיים
קבלני תעופה אווירה גלובליים מסתמכים על פס-אופטי עבור:
הדמיית לוויין : מערכות הדמיה ברזולוציה גבוהה עם <3 מיקרומטר MTF
מערכות LIDAR : כלאיים קומפקטיים-כדוריים-כדוריים למיפוי תלת מימד
תקשורת במרחב עמוק : מערכי עדשות נמוכים בהעברת Ka-band
הפתרונות שלנו יישומים קריטיים למשימה של משימה כולל:
מערכות רדאר הגנה פלנטריות
אופטיקה עגינת חלליות אוטונומית
מטענים של תצפית אדמה היפרספרקטלית
עדשות כדוריות של פס-אופטיקה מספקות ביצועים יוצאי דופן ביישומי תעופה וחלל. הדיוק והאמינות שלהם הופכים אותם לאידיאליים למערכות מעקב וממסר אופטיות. מוכנים לשפר את המערכות האופטיות האוויריות שלך? צור קשר עם Band-optics כדי לחקור את הפתרונות האיכותיים שלהם ולגלות כיצד הם יכולים לרומם את הפרויקטים שלך.
