- ベストアンサー
レンズの決定
noname#11476の回答
- ベストアンサー
>ファイバーのコア径は関係ないのですか？ 入射した光が完全な平行光で、十分収差の小さなレンズを使う限り関係は無くなります。 というのも、レンズ１での集光点は、レンズ１のＮＡで決まる回折限界まで絞られるからです。 更に、ビームプロファイルがガウシャン形状のものだと、何枚レンズを通っても、最終段のレンズでのビームサイズと焦点距離のみで焦点のサイズは決まります。 >レンズ１のスポット径を約１ｍｍと仮定して，倍率を考えるというのは，おかしいのでしょうか？ レンズ１でのＮＡが極端に小さいために１ｍｍになっているとすれば、倍率を考えるまでもなく、ＮＡを合わせ込めば自動的にスポットサイズの小さなものが得られます。 （ＮＡが小さい光線のＮＡを大きくすると言うことは、レンズ２は像を縮小することになるからです。） それ以外の理由で、レンズ１での実際のスポットサイズが１ｍｍの場合というのは、光源自体が平行光でないか、レンズに非常に大きな収差があるかのどちらかですね。 この場合は、サイズで合わせ込むのか、ＮＡで合わせ込むのかを選択しなければなりません。 トレードオフの関係になりますので（ＮＡを小さくするとサイズは大きくなる）、うまく行くと、ＮＡを合わせ込むとサイズも収まるということになりますが、ダメな場合は全部の光を取り込めない可能性も出てきます。 なお、もし余裕があるのであれば、ＮＡは小さめの方がファイバー中でのロスを最小限に出来ます。（特にマルチモードファイバの場合） >それから，ｆ１が既知と書かれていますが，レンズ１，レンズ２共に何も分からない状態なのです．焦点距離をこの辺の距離にしたいという希望はあるのですが，そんな考えの元にレンズ１は決定！なんてかんがえていいものなのでしょうか・・・． なぜ、一度集光する必要があるのかという理由次第なのでなんともお答えできませんが、実際に系を作る場合には、極端にレンズ１、２の焦点距離が小さくなったり（レンズの有効径に対して小さすぎると収差の除去が困難になります）、全長が長すぎて配置できないなどと言ったことがない程度にすれば良いかと思います。 >mickjey2さんが，光学関係でお勧め！という参考書があったら，教えていただけませんか？ 光学と一言に言っても非常に幅が広いので、お答えしにくいのですが、光学を専門としている人であれば以下の本は、定評があり、誰でも一度は手にしたことがある本です。 「光学の原理」 (M.Born,E.Wolf / 東海大学出版会) 主に、物理光学、幾何光学を取り扱っています。 「光エレクトロニクスの基礎」AMNON YARIV/丸善 レーザ、非線形光学を主に扱っています。 どちらの本も、やや難解で専攻する大学生以上を対象とした本ですが、光学を志す人であれば大抵持っている本でもあります。 では。
関連するQ&A
- 集光ビーム径のサイズについて
基本的な質問で済みませんが。。。 光ファイバから出射した光を平凸レンズで一度コリメートし、その後再度平凸レンズで集光しようと考えています。 光ファイバのコア径が100um, NAが0.1として、平凸レンズの焦点距離がいずれも100mmとしたとき、私の理解では、 コリメートビーム径D ＝ 2×NA×コリメートレンズの焦点距離 ＝ 20mm 集光ビーム径d = 2.44×波長 × 集光レンズの焦点距離 ÷ 入射ビーム径（コリメートビーム径） = 12.98um となるのですが、一方ではコリメートレンズと集光レンズの比率が1:1なので、集光ビーム径はΦ100umになるとも考えられます。 12.98umと100umどちらが正しいのでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- プラズマ分光、レンズでの集光に関して。
プラズマの発光分光計測を行っています。 発光線強度から励起準位密度を求めたいのですが、 レンズを用いてファイバへ集光する場合、ファイバはレンズの焦点に置くということで良いのでしょうか？ 粗末ながら図を添付しました。 焦点に集まる光はレンズに対し光軸方向に平行に入射する光なので、 ファイバの口を焦点に置けば、発光線強度としては光軸方向の積分値が得られる という考え方で合ってますでしょうか？ プラズマ計測をやっているのですが、光学の知識が無いもので プラズマからどのように光が入るのわからず混乱してしましまったので 質問させて頂きました。 よろしければご回答の程よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- ハロゲンランプ光を集光するには
光学系を組むことになったのですが初めてなため困っています。 目的はハロゲンランプ光を凸レンズにより焦点に集光することなのですが、凸レンズで集光するにはハロゲンランプ光を平行光にする必要があると思うのですが、コリメーターレンズと凸レンズと光源さえあれば集光できるのしょうか？このとき約30cmの範囲内の光学系で可能でしょうか？ 他に必要な器具や何に注意して光学系を組めばいいかなども教えてもらえるとありがたいです。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 科学
- レンズ径，焦点距離と収差について
レンズ径，焦点距離によって収差が異なると言うことを小耳にはさみました． 例えばレーザー光を集光させる時，できるだけ小さく絞りたい場合はどのような条件が必要なのでしょうか．
- ベストアンサー
- 物理学
- レンズによる集光に関して（光の強度について）
現在プラズマのスペクトル観測を行っているのですが、プラズマのように発光が「点」でない場合のレンズによる集光に関しての質問です。 （参考として図を作りましたのでそれを見ていただけると説明がわかりやすいと思います http://www.geocities.jp/takehirohiraishi/bunko.html） レンズの焦点を発光体の内のどこか一点に決め、レンズで集光した場合、焦点の前後からも光はレンズに入射することになります。その焦点からずれた場所からの発光がレンズに入射する光（図の斜線部のこと）の明るさを求めたいのです。つまり焦点からずれた距離（図のΔｄのように）に対して、レンズに入射する光の強度はどのようになるのでしょうか。 焦点の合っていない場所から入射する光の強度を求める式または求め方などがありましたら教えてください。
- ベストアンサー
- 物理学
- 結像につかうレンズの選定
レーザ加工の実験をしているものです。 正方形のスリットで切り出したレーザ光をレンズで結像（縮小転写）して、加工を行っています。 この結像に用いるレンズは、どのような形状のレンズが最適でしょうか。 また凸レンズを利用した場合、どのような問題がでるのでしょうか。 （平凸レンズは平行光を集光もしくは、点光源を平行光にするための形状となっていると製品紹介に書いてありますので、結像に用いるための形状がありそうだと考えました。） 参考になる本なども教えていただけると幸いです。
- 締切済み
- 物理学
お礼
２度に渡ってありがとうございました．解けました．