Автор Тема: Как сделать лазерную установку для исследования среды  (Прочитано 23879 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Добрый день!
Прошу помощи и совета.

Нужно визуально исследовать неоднородность преломления жидкой прозрачной среды, объем около 1 куб см.
Думаем это посмотреть лазерными сетками, 3 вида. Параметры сетки:
а) Прямоугольная сетка. На объекте габариты сетки 1 см, шаг плавно регулируемый от 1 (лучше 0,5)мм до 2 мм. Число ячеек сетки соответственно 10 (лучше 20). Толщина луча должна быть меньше 0,5 (лучше 0,2-0,3) мм
б) Концентрические окружности. Параметры по разрешению соответственно по аналогии с п. а.
в) Расходящиеся лучи, параметры по разрешению соответственно по аналогии с п. а.

Все сетки должны быть плавно регулируемыми, давать: коллиматор - сходящиеся - расходящиеся рисунок лучей. Лучи внутри сетки всегда должны быть коллимированными.

Частоты сеток - 650, 532, 435, 405 нм.
Сетки с разными частотами надо накладывать друг на друга, по необходимости, в разных сочетаниях.
Бюджет всего этого минимален, соответственно детали китайские и им подобные. ЛМ на диоде, 1 мвт

Вопрос - как это все сделать? В теме недавно, очень прошу не пинать и в фак не отсылать, голова от чтения всего этого уже трещит. По возможности покажите направление куда смотреть.

По прямоугольной сетке мысль такая: взять 10 лазерных модулей с крестом, выстроить их в линейку друг к дружке, линейку поставить под 45 градусов к вертикали, кресты выровнять по вертикали\горизонтали - на выходе вроде должны получить сетку а).

Поскольку размер модуля около 10 мм, шаг сетки получается соответственно те же 10 мм, но нам надо шаг 0,5 мм, меньше - значит ставим на всю линейку общую плюсовую линзу, сводим лучи в нужный размер, за ней ставим минусовую, которой формируем колиматорный уже пучок. Двигая вторую линзу регулируем колиметорный пучок в расходящийся - сходящийся.

Получится так вообще сделать, с теми требованиями, которые выше?

Заказал на тест ЛМ кресты из Китая, но они пришли с нерегулируемым фокусом, крест мутный, явно не пойдет.

Сетку в) Лучи делаем так же.
Как делать сетку б) с окружностями - не представляю.
Как точно накладывать сетки разной частоты друг на друга - не представляю.

Буду признателен за любую помощь.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Я бы сделал одним из двух способов:

1. Сканирование. То есть не сетка, а просто один быстро движущийся луч.
2. Расщепить луч дифракционной решеткой. Дифрешетку можно сделать самому фотоспособом. Тогда хоть миллион лучей сделать можно, если хватит мощности лазера. Лазер будет единственный, луч расщепится потом.

В принципе есть третий способ: вообще никак луч не расщеплять, а расширить линзой до очень толстого пучка. Получится "бесконечное количество лучей". Для измерений использовать интерференцию (т.е. по сути голографическую интерферометрию сделать).

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Gall, спасибо.
На всякий случай, обращу внимание на то, что я в теме недавно, сорри, бюджет и технические возможности сильно ограничены. То есть нужно простое и красивое решение этой задачи, другого просто не потяну.

по пунктам
1) Да, видимо системно это самый верный путь. Но насколько я могу судить, технически это достаточно сложно, нет?

2) Дифрешетки я смотрел первыми. Но когда предварительно общался с белорусскими лазерщиками, отговорили, по причине нечеткой картинки и падения интенсивности по узлам. Нужны контрастные тонкие коллимированные линии сетки, чтобы видеть малые искажения.

3) самое привлекательное видимо по простоте, но абсолютно не представляю что это и как это сделать.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
по пунктам
1) Да, видимо системно это самый верный путь. Но насколько я могу судить, технически это достаточно сложно, нет?
Не очень. Можно использовать качающееся зеркало или вращающееся многогранное зеркало (деталь от старого лазерного принтера). Причем можно сделать луч в виде линии, а регистрировать сразу много точек камерой или линейкой ПЗС. Этот путь один из самых простых.

2) Дифрешетки я смотрел первыми. Но когда предварительно общался с белорусскими лазерщиками, отговорили, по причине нечеткой картинки и падения интенсивности по узлам. Нужны контрастные тонкие коллимированные линии сетки, чтобы видеть малые искажения.
Смотря какие дифрешетки. Можно и методами голографии сделать, тогда качество будет сравнимо с качеством линз в дешевых лазерах.

3) самое привлекательное видимо по простоте, но абсолютно не представляю что это и как это сделать.
Ой, это на самом деле вообще просто.

Нужно расщепить луч лазера полупрозрачным зеркалом или еще как-нибудь на два луча. Затем оба луча расширить линзами (обычно используют объективы от микроскопов, причем в фокусе ставят маленькое отверстие - пространственный фильтр, но можно любые другие короткофокусные линзы, хоть собирающие, хоть рассеивающие) и направить на один и тот же экран. Один луч должен проходить через исследуемую среду, а второй - нет. Тогда на экране возникнет картина интерференции. Во многих случаях она будет довольно мелкой, так что ее придется фиксировать фотоспособом, проявлять и исследовать потом снимок. Но если образец "хороший" (жидкость вроде воды), можно добиться очень крупных полос интерференции, легко видимых невооруженным глазом или камерой. Хотя тут надо знать, что именно хочется определить (насколько велики ожидаемые неоднородности).

Здесь единственная тонкость - лучи должны проходить одинаковый путь, чтобы длины когерентности лазера хватило. В крайнем случае придется использовать дешевый гелий-неоновый лазер вместо китайской указки, но обычно и с указками получается.

Чувствительность этого метода такова, что он способен даже измерить показатель преломления воздуха. Поэтому при сильных неоднородностях возникнут трудности - прибор просто "зашкалит".

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Видимо так не получится....
1) регистрировать камерой или чем другим по условиям опыта мы не можем, можем только наблюдать. Для управления нужно делать программно-аппаратную часть, что все же достаточно сложно.
2) Даст ли такая дифрешетка толщину луча сетки 0,2-0,3 мм на шаге 0,5-1мм с достаточно четкими краями, чтобы были видны искажения?
3) Идея понятна, но по условиям опыта мы не сможем построить эти два пути через образец.
« Последнее редактирование: 02 Апрель 2013, 19:44:36 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Видимо так не получится....
1) регистрировать камерой или чем другим по условиям опыта мы не можем, можем только наблюдать. Для управления нужно делать программно-аппаратную часть, что все же достаточно сложно.

Не сложнее оптики.

2) Даст ли такая дифрешетка толщину луча сетки 0,2-0,3 мм на шаге 0,5-1мм с достаточно четкими краями, чтобы были видны искажения?

Да, если сделать аккуратно и если расстояние небольшое.

3) Идея понятна, но по условиям опыта мы не сможем построить эти два пути через образец.
Путь через образец один. Второй путь - МИМО образца.



1 - лазер, 2 - полупрозрачное зеркало, 6 - зеркало, 5 - образец, 7 - экран. 3 и 4 не нужно.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Gall, я понял идею интерференции. Но у нас в образце есть вход но нет выхода, поэтому так не получится. И на отражении сыграть тоже не получится.

Делать моторный девайс, пусть даже из сканера, и программировать его управление, это все же сложнее чем взять готовые детали и как-то их вместе скомпоновать, во всяком случае для нас это проектирование будет с нуля и стоить денег и времени, а их весьма мало. Да еще без опыта в этом деле... Нет, это путь тоже не пойдет.

По решетке - у меня есть пластиковая голореплика на пленке ДР 1000 лн\мм, это достаточное качество? Вечером возьму модуль крест, попробую что получится. Понятно что сдвиг будет не тот, просто посмотрю на качество узлов.

В сети нашел вот такую ссылку
http://www.fian.smr.ru/razrablil1_1.shtml

имхо это то что мне нужно? Если они научились строить устойчивые формы, а судя по фото разрешение\контрастность вполне достойные?
« Последнее редактирование: 02 Апрель 2013, 20:02:01 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Gall, я понял идею интерференции. Но у нас в образце есть вход но нет выхода, поэтому так не получится. И на отражении сыграть тоже не получится.


А как тогда вообще удается видеть, что происходит с лучом?.. На что смотрят-то, куда выходит результирующий луч?

По решетке - у меня есть пластиковая голореплика на пленке ДР 1000 лн\мм, это достаточное качество? Вечером возьму модуль крест, попробую что получится. Понятно что сдвиг будет не тот, просто посмотрю на качество узлов.

Должно хватать. Это больше зависит от степени чистоты ДР, пыли, царапин и т.д., нежели от паспортных характеристик.


В сети нашел вот такую ссылку
http://www.fian.smr.ru/razrablil1_1.shtml

имхо это то что мне нужно? Если они научились строить устойчивые формы, а судя по фото разрешение\контрастность вполне достойные?
Это очень сложный частный случай - я читал их монографию. По сути это очень сложная дифрешетка для получения фигур с особыми свойствами.

В вашем простом частном случае должно сработать получение дифрешетки голографическим методом: напечатать на бумаге в крупном масштабе картину того, как должен выглядеть луч, фотоспособом уменьшить до размера 1:1 и записать на голограмму. Полученная голограмма и будет дифракционной решеткой.

Кстати, почему показатель преломления предлагается определять по направлению распространения луча, а не по сдвигу фазы (по скорости распространения)? По скорости точнее и проще.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
А как тогда вообще удается видеть, что происходит с лучом?.. На что смотрят-то, куда выходит результирующий луч?
Исследуемая среда - это наш собственный глаз. Надо посмотреть что там происходит при нарушениях зрения. Смотрят на собственное восприятие сетки, какой она видится, при проецировании сетки на глаз.

Должно хватать. Это больше зависит от степени чистоты ДР, пыли, царапин и т.д., нежели от паспортных характеристик.
Ок. Просто когда я смотрю по ней спектр, то вижу кучу каких-то паразитных полос, перпендикулярных полоске самого спектра. Как-то не внушает доверия. Пленка новая.

Это очень сложный частный случай - я читал их монографию. По сути это очень сложная дифрешетка для получения фигур с особыми свойствами.
Да, я понимаю. Просто я подумал, что  может имеет смысл не городить самопал, а попроситься к ним на пару дней. Не знаю правда как они это воспримут..

В вашем простом частном случае должно сработать получение дифрешетки голографическим методом: напечатать на бумаге в крупном масштабе картину того, как должен выглядеть луч, фотоспособом уменьшить до размера 1:1 и записать на голограмму. Полученная голограмма и будет дифракционной решеткой.
Все понятно до слов "уменьшить и записать на голограмму". Это что в реальности означает?

Кстати, почему показатель преломления предлагается определять по направлению распространения луча, а не по сдвигу фазы (по скорости распространения)? По скорости точнее и проще.
Это не вопрос измерения. В итоге мы в любом случаем будем иметь наблюдаемое искажение картинки на сетчатке.
« Последнее редактирование: 02 Апрель 2013, 20:32:44 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Исследуемая среда - это наш собственный глаз. Надо посмотреть что там происходит при нарушениях зрения. Смотрят на собственное восприятие сетки, какой она видится, при проецировании сетки на глаз.

Ясно. Забавный трюк: можно попытаться все-таки сделать интерферометрию, пустив одновременно два луча под чуть-чуть разными углами (т.е. оба луча через образец). Ну и врач может наблюдать голографическую интерферометрию в офтальмоскоп, конечно - так сделать можно. По сути получится что-то вроде обычного офтальмоскопа современного типа, только с лазером вместо лампочки.

Все понятно до слов "уменьшить и записать на голограмму". Это что в реальности означает?

Уменьшить - фотоспособом: сфотографировать обычным советским фотоаппаратом и проявить пленку. На пленке будет уменьшенный негатив. Пленка должна быть черно-белой и может быть большой (среднеформатный "Киев" или даже крупноформатная камера с "гармошкой"). В принципе этот процесс можно делать в несколько шагов и достигать уменьшения в десятки тысяч раз, здесь же достаточно одного шага.

Дифракционная решетка по сути является голограммой изображения, которое получается при прохождении лазера через решетку. Этим фактом и воспользуемся: сделаем (фотоспособом) маленькую картинку, которая должна получиться, и запишем ее голограмму. Процесс обычный: расщепим луч лазера на два, расширим, один направим на фотопластинку напрямую, другой - через нашу фотопленку с картинкой. После проявления фотопластинка будет нужной нам дифракционной решеткой. (Процесс проявления и фотопластинка чуть-чуть необычные, отлиаются особо высоким разрешением, но очень похоже на проявление обычной фотографии).

Альтернативный способ (за качество не ручаюсь, но говорят, так делали): рисуем в огромном масштабе необходимую дифракционную решетку и фотоспособом уменьшаем до натуральной величины.

Кстати, почему показатель преломления предлагается определять по направлению распространения луча, а не по сдвигу фазы (по скорости распространения)? По скорости точнее и проще.
Это не вопрос измерения. В итоге мы в любом случаем будем иметь наблюдаемое искажение картинки на сетчатке.

Даже для сетчатки фаза может быть нагляднее: вместо маленького изменения положения линий может быть видно большое изменение яркости. Например, в норме - сплошной фон средней яркости, а искажения создают черные или наоборот, яркие полосы, очень четко видимые, в том числе и врачу в офтальмоскоп.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Ясно. Забавный трюк: можно попытаться все-таки сделать интерферометрию, пустив одновременно два луча под чуть-чуть разными углами (т.е. оба луча через образец). Ну и врач может наблюдать голографическую интерферометрию в офтальмоскоп, конечно - так сделать можно. По сути получится что-то вроде обычного офтальмоскопа современного типа, только с лазером вместо лампочки.
Нет врача, картинку должен наблюдать чел, чей глаз, иначе получаем два пути, прямой и обратный, сложнее разобраться что к чему.
Просто надо спроецировать на глаз калиброванную сетку. Если есть искажения, человек видит изгибы линий сетки, прямое наблюдение.


Уменьшить - фотоспособом.....Процесс обычный: ....:
На словах все понятно,  но повторить видимо, не смогу, поскольку никогда не имел с этим дела, нет навыков и оборудования. Можно где нибудь это сделать? Получится ли линзами после такой дифрешетки формировать коллимированную\ расходящуюся\сходящуюся сетку с коллимированными внутри нее лучами?

Даже для сетчатки фаза может быть нагляднее: вместо маленького изменения положения линий может быть видно большое изменение яркости. Например, в норме - сплошной фон средней яркости, а искажения создают черные или наоборот, яркие полосы, очень четко видимые, в том числе и врачу в офтальмоскоп.
Идея была в том, чтобы визуализировать карту отклонений лучей в глазу,  то есть совместить тестовую опорную сетку на входе с сеткой, которая приходит на сетчатку. Места отклонений, направления и тп все визуально видно и понятно.
При фазовом способе, если делать равномерный фон, нет опорной сетки, соответственно мы локализуем конечный результат, но нет опоры, к которой его можно привязать. Могу ошибаться, поправьте.

Посветил вчера крестом на реплику. Нарисовался только один максимум, с сильно отличной от нулевого яркостью. По безопасности и условиям опыта на глаз надо подавать минимально различимую яркость, по моим наблюдениям это имхо меньше 0,1 мвт. Если все остальные будут падать по яркости так же в отношении, то мы или уходим в повышенную яркость, или не видим максимумов.
По четкости непонятно что получится, исходный луч у меня плохой.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Нет врача, картинку должен наблюдать чел, чей глаз, иначе получаем два пути, прямой и обратный, сложнее разобраться что к чему.
Просто надо спроецировать на глаз калиброванную сетку. Если есть искажения, человек видит изгибы линий сетки, прямое наблюдение.

Оптические иллюзии не помешают? Человек имеет свойство "домысливать" картинку до идеальной. Особенно если глаз привычно искажает картинку - мозг давно ввел "поправку" и корректирует искажения.

Не удастся просто наблюдать сетку, надо иметь эталонную сетку для сравнения.

Уменьшить - фотоспособом.....Процесс обычный: ....:

На словах все понятно,  но повторить видимо, не смогу, поскольку никогда не имел с этим дела, нет навыков и оборудования. Можно где нибудь это сделать?

Это умеют делать многие голографисты; начните со smirholo на форуме http://holoforum.org/forum/ - он знает.

Получится ли линзами после такой дифрешетки формировать коллимированную\ расходящуюся\сходящуюся сетку с коллимированными внутри нее лучами?

Да!

Это называется "голографический оптический элемент" - он может быть и линзой, и дифрешеткой, и чем угодно. Если на фотопластинку с одной стороны пустить луч таким, каким он будет в эту пластинку входить, а с другой стороны - таким, каким он должен из этой пластинки выходить, пластинка "запомнит" это. Дешевые плохие ГОЭ вы наверняка видели - насадки для дешевых лазерных указок с разными картинками. Они делаются именно по такому принципу.

Даже для сетчатки фаза может быть нагляднее: вместо маленького изменения положения линий может быть видно большое изменение яркости. Например, в норме - сплошной фон средней яркости, а искажения создают черные или наоборот, яркие полосы, очень четко видимые, в том числе и врачу в офтальмоскоп.

Идея была в том, чтобы визуализировать карту отклонений лучей в глазу,  то есть совместить тестовую опорную сетку на входе с сеткой, которая приходит на сетчатку. Места отклонений, направления и тп все визуально видно и понятно.
При фазовом способе, если делать равномерный фон, нет опорной сетки, соответственно мы локализуем конечный результат, но нет опоры, к которой его можно привязать. Могу ошибаться, поправьте.

При фазовом способе аналогично, но надо добиться равномерной яркости всюду.

Проблема фазового способа в том, что он может оказаться СЛИШКОМ чувствительным и реагировать на совершенно нормальные неидеальности глаза, например на пульсации крови.

Не очень понятно, почему две сетки не будут совмещены всегда. Они ведь проходят через один и тот же хрусталик, а значит, совершенно одинаковым образом искажаются. Разве нет?

Посветил вчера крестом на реплику. Нарисовался только один максимум, с сильно отличной от нулевого яркостью. По безопасности и условиям опыта на глаз надо подавать минимально различимую яркость, по моим наблюдениям это имхо меньше 0,1 мвт. Если все остальные будут падать по яркости так же в отношении, то мы или уходим в повышенную яркость, или не видим максимумов.
По четкости непонятно что получится, исходный луч у меня плохой.
Слишком хорошая дифрешетка, только один порядок дифракции дает, второй уже улетает "в небеса". Нужно меньшее число линий на миллиметр.

Разность в яркости берется из-за внутренних отражений. Есть способы с ней бороться. На ГОЭ это произойдет автоматически.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Оптические иллюзии не помешают?

Здесь все нормально, "подопытный" в курсе всех этих фокусов.

Не удастся просто наблюдать сетку, надо иметь эталонную сетку для сравнения.

Эталонная сетка - это знание реальных параметров сетки. Здесь неважно изменение масштаба, важно зафиксировать локальные отклонения от правильной геометрии. Сетка, концентрические окружности, лучи - имхо подходящая модель для наблюдения одной частоты.
В опытах же с разными частотами уже будет реально наблюдение разных сеток относительно друг друга.

Это умеют делать многие голографисты; начните со smirholo на форуме http://holoforum.org/forum/ - он знает.

ОК, просто написать ему там в личку?

Да! Это называется "голографический оптический элемент" - он может быть и линзой, и дифрешеткой, и чем угодно.

ОК

Даже для сетчатки фаза может быть нагляднее: вместо маленького изменения положения линий может быть видно большое изменение яркости. Например, в норме - сплошной фон средней яркости, а искажения создают черные или наоборот, яркие полосы, очень четко видимые, в том числе и врачу в офтальмоскоп.

Да, я знаю, что есть такие способы наблюдения на интерференции.
Но имхо не наш случай, поскольку в этом варианте я не имею точки отсчета.
Для сетки такая ТО - ее центр и знание реальных параметров, то есть у меня есть привязка к центру и я знаю как она выглядит без искажений, соответственно могу сказать, что на таком-то удалении от центра (три шага сетки) имеем локальную деформацию вот такого конкретного вида.

При фазовом методе о чем мне будет говорить пятно повышенной\пониженной яркости где-то тут и там? Координата пятна неизвестна, связь яркостного распределения с характером рефракционной неоднородности неочевидна.

Поправьте, может я просто не понимаю всех деталей. Чувствительности много не бывает, понятно что сетка в этом отношении проигрывает.
Может совместить оба метода? Почему-то мне кажется, что я просто не понимаю, поскольку не знаком с фазовым методом на деле, и надо просто понять как это сделать.
Собственно одна из задач - увидеть характер локальных нарушений рефракции хрусталика, роговицы и тп. И кажется мне что Ваше предложение здесь будет к месту, но пока не пойму как.

Проблема фазового способа в том, что он может оказаться СЛИШКОМ чувствительным и реагировать на совершенно нормальные неидеальности глаза, например на пульсации крови.

Это только в плюс, мы ведь не снимаем покадрово, живое наблюдение, думаю можно будет отличить одно от другого. Есть динамические изменения среды и повышенная чувствительность в этом случае только к месту.

Не очень понятно, почему две сетки не будут совмещены всегда. Они ведь проходят через один и тот же хрусталик, а значит, совершенно одинаковым образом искажаются. Разве нет?

Не совсем понял вопрос - какие две сетки? Опорная у нас в голове, реальную мы наблюдаем.

Слишком хорошая дифрешетка, только один порядок дифракции дает, второй уже улетает "в небеса". Нужно меньшее число линий на миллиметр.
Разность в яркости берется из-за внутренних отражений. Есть способы с ней бороться. На ГОЭ это произойдет автоматически.

Да, я так и подумал, что 1000 на дм это явно много.
Если так, то кажется направление вырисовывается.

Спасибо, Gall.
« Последнее редактирование: 03 Апрель 2013, 13:23:19 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Оптические иллюзии не помешают?

Здесь все нормально, "подопытный" в курсе всех этих фокусов.

Боюсь, что "быть в курсе" не поможет: иллюзии сильнее любого здравомыслия. При визуальном наблюдении всегда используются особые технические приемы нейтрализации эффектов иллюзий.

Не удастся просто наблюдать сетку, надо иметь эталонную сетку для сравнения.

Эталонная сетка - это знание реальных параметров сетки. Здесь неважно изменение масштаба, важно зафиксировать локальные отклонения от правильной геометрии. Сетка, концентрические окружности, лучи - имхо подходящая модель для наблюдения одной частоты.
В опытах же с разными частотами уже будет реально наблюдение разных сеток относительно друг друга.[/quote]
Беда в том, что "правильная геометрия" - это та, к которой человек привык. Если он 20 лет все круги видел с вмятиной справа, он эту вмятину уже видеть не будет. Мозг ее будет корректировать. Все испытуемые всегда будут говорить, что картинка "идеальна".

Обычно методы строят на том, что в картину намеренно вносят искажение и определяют, видит его человек или нет. Таблица Ландольта - простейший пример. Если человек упорно не замечает дефект картинки в какой-то определенной точке, это значит, что у него есть в этом месте собственный дефект глаза.

Это умеют делать многие голографисты; начните со smirholo на форуме http://holoforum.org/forum/ - он знает.

ОК, просто написать ему там в личку?
Можно и на форуме спросить сначала. Можно его e-mail там же найти.

Кстати, материалы для самостоятельной записи голограмм у него же покупаются. Он сам голографические пленки делает.

При фазовом методе о чем мне будет говорить пятно повышенной\пониженной яркости где-то тут и там? Координата пятна неизвестна, связь яркостного распределения с характером рефракционной неоднородности неочевидна.

Ничто не мешает одновременно с картиной яркости показать обычный листок бумаги в клетку и попросить отметить, на каких клетках есть неравномерности.

Поправьте, может я просто не понимаю всех деталей. Чувствительности много не бывает, понятно что сетка в этом отношении проигрывает.

К сожалению, чувствительности БЫВАЕТ много. Особенно в оптике.

Простейший пример. Попробуем взвесить кота на лабораторных весах, чувствующих доли миллиграмма. Мы вообще не сможем этого сделать, потому что каждое движение кота, его дыхание, биение его сердца будет резко бросать чашки весов то в одну, то в другую сторону, и мы не получим даже намека на равновесие. На обычных весах мы получили бы какой-то результат, может быть не очень точный, но уверенный. На сверхточных весах нам не удастся получить ВООБЩЕ НИКАКОГО результата, ни грубого, ни точного.

В интерференционных методах измерений проблема очень похожая. Да, мы можем легко измерить расстояние с точностью до 0.0001 мм. Но если исследуемый объект дрожит на 0.01 мм, вместо интерференционных полос мы получим сплошную мельтешащую кашу, в которой сосчитать полосы будет нереально. Эта проблема встречается при попытке записать голограмму живого.

Может совместить оба метода? Почему-то мне кажется, что я просто не понимаю, поскольку не знаком с фазовым методом на деле, и надо просто понять как это сделать.
Собственно одна из задач - увидеть характер локальных нарушений рефракции хрусталика, роговицы и тп. И кажется мне что Ваше предложение здесь будет к месту, но пока не пойму как.

Пока думаю. Сложно.

Проблема фазового способа в том, что он может оказаться СЛИШКОМ чувствительным и реагировать на совершенно нормальные неидеальности глаза, например на пульсации крови.

Это только в плюс, мы ведь не снимаем покадрово, живое наблюдение, думаю можно будет отличить одно от другого. Есть динамические изменения среды и повышенная чувствительность в этом случае только к месту.

Если динамические изменения среды слишком велики, мы вообще не сможем что-либо измерить. (Примерно как пытаться измерить рост лошади на скаку).

Не очень понятно, почему две сетки не будут совмещены всегда. Они ведь проходят через один и тот же хрусталик, а значит, совершенно одинаковым образом искажаются. Разве нет?

Не совсем понял вопрос - какие две сетки? Опорная у нас в голове, реальную мы наблюдаем.

Опорная сетка, которая "в голове", основана на зрительных представлениях, полученных от того же самого глаза. Если человек всю жизнь видел линии кривыми, его "опорная сетка" будет тоже кривой. Он не умеет иначе.


Спасибо, Gall.
Не за что!

Очень интересный проект. Думаю, что вообще можно в таком случае сделать.

Моя идея: в один и тот же глаз одновременно направить две картинки от двух источников, находящихся под разными углами. Оба источника искривлены таким образом, чтобы в идеальном глазу их картинки на сетчатке точно совмещались. Если глаз неидеален, в некоторых местах совместить их не удастся. Испытуемый должен вращением ручек прибора попытаться совместить картинки настолько, насколько это вообще возможно, а затем отметить места, где они не совместились.

Напрашивается в качестве одной картинки лист бумаги с рисунком, а второй точно такой же рисунок проецируется на сетчатку. Человек пытается совместить линии на сетчатке с линиями на бумаге, а потом на этой же бумаге карандашом обводит рисунок, каким он его видит.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Боюсь, что "быть в курсе" не поможет: иллюзии сильнее любого здравомыслия. При визуальном наблюдении всегда используются особые технические приемы нейтрализации эффектов иллюзий.
Да, я знаю об этом. Однако существующее распространенное мнение о тотальном вмешательстве мозга в обработку изображения не во всем соответствует реальности. Да, конечно мозг правит картинку по одному ему известным законам. Но - не тотально. На деле мозг делает это очень аккуратно, при определенных условиях и никогда не будет править то, чего не "понимает", чему не находит алгоритма. Так что, по опыту, с этой стороны я думаю все будет нормально, это вопрос корректной постановки опыта.

Обычно методы строят на том, что в картину намеренно вносят искажение и определяют, видит его человек или нет. Таблица Ландольта - простейший пример. Если человек упорно не замечает дефект картинки в какой-то определенной точке, это значит, что у него есть в этом месте собственный дефект глаза.
Согласен, но у нас есть ограничения опыта, с которыми нам приходится считаться. Лекарство от внутренних дефектов - сдвиг сетки на серии опытов.

Кстати, материалы для самостоятельной записи голограмм у него же покупаются. Он сам голографические пленки делает.[
Да, спасибо. Если это стоит каких-то разумных денег, то лучше я сосредоточусь на главном, времени как всегда не хватает. Если же выйдет за бюджет - попробуем самостоятельно.

Ничто не мешает одновременно с картиной яркости показать обычный листок бумаги в клетку и попросить отметить, на каких клетках есть неравномерности.
Нет, так не получится, если бы так можно было, не было бы и задачи.. Как человек будет привязывать внешний листок к внутренней проекции? Это два разных образа и здесь мозг может уже вмешаться по полной программе. Кроме того, нет задачи передать увиденное, есть задача увидеть.

К сожалению, чувствительности БЫВАЕТ много. Особенно в оптике.
Да, я конечно утрировал. Просто я понимаю, что на методе сетки чувствительности может не хватить, когда дойдет дело до деталей.
Не думаю что будем иметь дрожание объекта, скорее относительно медленные изменения, которые имхо все же можно будет фиксировать наблюдением. Однако (пример с лошадью)... если размах велик, то получим кашу даже на медленных.. да, проблема. Но уже в любом случае хотелось бы посмотреть на это. Дело в том, что имхо важная информация сидит именно в изменениях реального времени, которые стандартные приборы в этой области регистрировать не умеют.

Пока думаю. Сложно.
Два потока слить в один с приемлемой точностью не получится?

Моя идея: в один и тот же глаз одновременно направить две картинки от двух источников, находящихся под разными углами. Оба источника искривлены таким образом, чтобы в идеальном глазу их картинки на сетчатке точно совмещались. Если глаз неидеален, в некоторых местах совместить их не удастся. Испытуемый должен вращением ручек прибора попытаться совместить картинки настолько, насколько это вообще возможно, а затем отметить места, где они не совместились.
Напрашивается в качестве одной картинки лист бумаги с рисунком, а второй точно такой же рисунок проецируется на сетчатку. Человек пытается совместить линии на сетчатке с линиями на бумаге, а потом на этой же бумаге карандашом обводит рисунок, каким он его видит.
Не думаю что так получится, по ряду причин. Листок и проекция - это очень разные вещи. Я понимаю что цель - иметь материальную опору. Но глаз слишком сложен и неоднороден в объеме, а сравнивать для него можно только однородные объекты в однородных условиях.
Да, минимальные изменения сетки ниже пороговых значений мы глазом можем не увидеть, это ограничения метода, поэтому мне и нравится предложенная Вами идея фазового метода, но вопрос как их совместить, или как сделать опору в этом методе.
Ага..кстати ... глаз локально неоднороден, может попробовать не лист бумаги и проекцию, а две проекции, разнесенные по координатам? тогда разница между ними даст суммарную дельту по двум разнесенным участкам. Меняя участки видимо можно будет вычислить и частное отклонение?
Хотя что-то это сильно похоже на интерференционный метод который уже был выше? Разница только в размере сдвига?

Или - наложить два интерференционых потока, один будет служить опорным, а поворачивая второй, получим дельту относительно координат первого?
« Последнее редактирование: 03 Апрель 2013, 14:56:21 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Да, я знаю об этом. Однако существующее распространенное мнение о тотальном вмешательстве мозга в обработку изображения не во всем соответствует реальности. Да, конечно мозг правит картинку по одному ему известным законам. Но - не тотально. На деле мозг делает это очень аккуратно, при определенных условиях и никогда не будет править то, чего не "понимает", чему не находит алгоритма. Так что, по опыту, с этой стороны я думаю все будет нормально, это вопрос корректной постановки опыта.
Я боюсь, что для таких простых картин, как линии и кольца, мозг алгоритм как раз прекрасно знает и потому править будет. Это по построению слишком близко к классическим картинкам с иллюзиями.

Ничто не мешает одновременно с картиной яркости показать обычный листок бумаги в клетку и попросить отметить, на каких клетках есть неравномерности.
Нет, так не получится, если бы так можно было, не было бы и задачи.. Как человек будет привязывать внешний листок к внутренней проекции? Это два разных образа и здесь мозг может уже вмешаться по полной программе. Кроме того, нет задачи передать увиденное, есть задача увидеть.

Вручную совместить. Ставим задачу: наложить два изображения одно на другое. Разрешено листок всяко двигать, подбирать наилучший вариант. Те части изображения, которые никак не хотят совмещаться, и есть дефекты.

В фотоаппаратах раньше были такие дальномеры - совместить два изображения друг с другом. Аналогичная идея.

Не думаю что будем иметь дрожание объекта, скорее относительно медленные изменения, которые имхо все же можно будет фиксировать наблюдением. Однако (пример с лошадью)... если размах велик, то получим кашу даже на медленных.. да, проблема. Но уже в любом случае хотелось бы посмотреть на это. Дело в том, что имхо важная информация сидит именно в изменениях реального времени, которые стандартные приборы в этой области регистрировать не умеют.

Точно знаю: голограмму живого с помощью непрерывного лазера получить невозможно, потому что дрожания гораздо больше длины волны. (Живое голографируют на сверхкоротких, наносекундных выдержках, когда заметного смещения просто не происходит).

Пока думаю. Сложно.
Два потока слить в один с приемлемой точностью не получится?
А кто же его знает. Непонятно, какая именно (в абсолютных величинах) нужна точность, потому и не могу посчитать.

Ага..кстати ... глаз локально неоднороден, может попробовать не лист бумаги и проекцию, а две проекции, разнесенные по координатам? тогда разница между ними даст суммарную дельту по двум разнесенным участкам. Меняя участки видимо можно будет вычислить и частное отклонение?
Хотя что-то это сильно похоже на интерференционный метод который уже был выше? Разница только в размере сдвига?

Это была моя первая мысль, потом я понял, что лист бумаги дает ПОЧТИ то же самое. Мне эта схема кажется хорошей. В ней можно сделать интерференцию, а можно не делать интерференцию (если две сетки взаимно некогенентны). Причем интерференцию можно использовать даже в случае, если дрожание больше допустимых величин, как индикатор совпадения. Без совпадения видны просто две сетки, при совпадении начнется дрожание и беспорядочное мигание линий - вращением регуляторов человек добивается этого и отмечает участки, которые НЕ мигают.

Или - наложить два интерференционых потока, один будет служить опорным, а поворачивая второй, получим дельту относительно координат первого?
Как бы да, но тут надо уже конкретику считать. Если не повезет, может оказаться, что совпадение возможно только для одной точки, а не для всей сетки. Хорошо бы на какой-нибудь модели глаза попробовать.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Я боюсь, что для таких простых картин, как линии и кольца, мозг алгоритм как раз прекрасно знает и потому править будет. Это по построению слишком близко к классическим картинкам с иллюзиями.
Все будет хорошо, если не давать мозгу повода решить, что он имеет дело с иллюзией. Это не проблема, я знаю что и как здесь происходит.

Вручную совместить. Ставим задачу: наложить два изображения одно на другое. Разрешено листок всяко двигать, подбирать наилучший вариант. Те части изображения, которые никак не хотят совмещаться, и есть дефекты.
Видимо я не понимаю суть этого действия. Я сижу на стуле, в глаз мне светит структурированная красная сетка. В руке у меня листок с распечатанной сеткой. Они разнородны по качеству изображения и разномасштабны по определению, так как сетку я виду одним глазом а листок двумя. Наложить листок на проекцию я не могу, потому что просто перекрою ход лучам. Даже если бы не перекрыл, это все равно сильно разные изображения чтобы мозг их совместил в бинокуляре - не совместит. Значит я просто могу их сравнивать, одно с другим, последовательно переводя внимание на листок-на проекцию. Но зачем это делать, если у меня в памяти такой же "листок"? Как контроль от шуток мозга?

В фотоаппаратах раньше были такие дальномеры - совместить два изображения друг с другом. Аналогичная идея.
Дальномер в фотоаппарате дает однородные и одномасштабные изображения, которые мозг легко сводит в бинокуляр, это иное.

Точно знаю: голограмму живого с помощью непрерывного лазера получить невозможно, потому что дрожания гораздо больше длины волны. (Живое голографируют на сверхкоротких, наносекундных выдержках, когда заметного смещения просто не происходит).
Значит метод интерференции не проходит в принципе? А как-то загрубить шкалу видимо невозможно?

А кто же его знает. Непонятно, какая именно (в абсолютных величинах) нужна точность, потому и не могу посчитать.
Чем она определяется?

Это была моя первая мысль, потом я понял, что лист бумаги дает ПОЧТИ то же самое. Мне эта схема кажется хорошей. В ней можно сделать интерференцию, а можно не делать интерференцию (если две сетки взаимно некогенентны). Причем интерференцию можно использовать даже в случае, если дрожание больше допустимых величин, как индикатор совпадения. Без совпадения видны просто две сетки, при совпадении начнется дрожание и беспорядочное мигание линий - вращением регуляторов человек добивается этого и отмечает участки, которые НЕ мигают.
Хорошо, примерно понятно.

Как бы да, но тут надо уже конкретику считать. Если не повезет, может оказаться, что совпадение возможно только для одной точки, а не для всей сетки. Хорошо бы на какой-нибудь модели глаза попробовать.
Не существует достоверной модели в глаза. Есть упрощенные модели геометрической оптики с приближением той или иной степени, которые в данном случае ничем помочь не могут.

Я вот что думаю. Наверное стоит попробовать сделать первый шаг с голограммой на сетке, а уже потом скорректироваться по результатам. Ясно что опыт внесет свои коррективы, вот по ним дальше и идти. Строго говоря я даже не знаю что мы там увидим, есть только некоторые предположения, реальность же может оказаться совершенно иной.
Может  стоит попробовать сразу два простых варианта, один с сеткой, второй на интерференции? Просто посмотреть на картинки?
« Последнее редактирование: 03 Апрель 2013, 19:34:04 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Видимо я не понимаю суть этого действия. Я сижу на стуле, в глаз мне светит структурированная красная сетка. В руке у меня листок с распечатанной сеткой. Они разнородны по качеству изображения и разномасштабны по определению, так как сетку я виду одним глазом а листок двумя. Наложить листок на проекцию я не могу, потому что просто перекрою ход лучам. Даже если бы не перекрыл, это все равно сильно разные изображения чтобы мозг их совместил в бинокуляре - не совместит. Значит я просто могу их сравнивать, одно с другим, последовательно переводя внимание на листок-на проекцию. Но зачем это делать, если у меня в памяти такой же "листок"? Как контроль от шуток мозга?

Я имел в виду вот что. В глаз светит красная сетка. На том же приборе, который светит красной сеткой, закреплена карточка с нарисованной такой же сеткой (если надо, перед ней можно поставить какой-нибудь окуляр с линзой). Настроено все так, что линии сеток в глазу должны по идее точно совместиться. У человека есть ручка, с помощью которой он может попробовать совместить идеально.

Ну то есть источником одной из двух сеток может являться не лазер, а карточка с нарисованной сеткой и, быть может, парочкой линз перед нею.

Дальномер в фотоаппарате дает однородные и одномасштабные изображения, которые мозг легко сводит в бинокуляр, это иное.
Там монокуляр. Почему нельзя здесь сделать изображения тоже одномасштабными?

Точно знаю: голограмму живого с помощью непрерывного лазера получить невозможно, потому что дрожания гораздо больше длины волны. (Живое голографируют на сверхкоротких, наносекундных выдержках, когда заметного смещения просто не происходит).
Значит метод интерференции не проходит в принципе? А как-то загрубить шкалу видимо невозможно?
Шкала определяется длиной световой волны. Смещение на 1/2 волны соответствует переходом от "черного" к "белому".

Но если речь идет о смещении тканей глаза относительно друг друга, то вполне возможно, что какие-то соседние части относительно друг друга движутся гораздо меньше, чем на 1/2 лямбда, и проблем не будет. Во всяком случае спекл-картину лазера после некоторой тренировки можно сохранять неподвижной, мне это удается.

А кто же его знает. Непонятно, какая именно (в абсолютных величинах) нужна точность, потому и не могу посчитать.
Чем она определяется?
Абсолютной величиной "вибраций" отдельных частей глаза относительно друг друга.

Не существует достоверной модели в глаза. Есть упрощенные модели геометрической оптики с приближением той или иной степени, которые в данном случае ничем помочь не могут.

Это понятно. Но на самом деле если есть хотя бы грубая модель, уже многие неизвестные параметры можно приблизительно посчитать. В идеале хорошо бы на макете пробовать. Ну или хотя бы приблизительно 3d-модель с указанием показателей преломления нарисовать.

Я вот что думаю. Наверное стоит попробовать сделать первый шаг с голограммой на сетке, а уже потом скорректироваться по результатам. Ясно что опыт внесет свои коррективы, вот по ним дальше и идти. Строго говоря я даже не знаю что мы там увидим, есть только некоторые предположения, реальность же может оказаться совершенно иной.
Может  стоит попробовать сразу два простых варианта, один с сеткой, второй на интерференции? Просто посмотреть на картинки?
Разумеется.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Я имел в виду вот что. В глаз светит красная сетка. На том же приборе, который светит красной сеткой, закреплена карточка с нарисованной такой же сеткой (если надо, перед ней можно поставить какой-нибудь окуляр с линзой). Настроено все так, что линии сеток в глазу должны по идее точно совместиться. У человека есть ручка, с помощью которой он может попробовать совместить идеально.
Ну то есть источником одной из двух сеток может являться не лазер, а карточка с нарисованной сеткой и, быть может, парочкой линз перед нею.
Хорошо, примерно понятно. Думаю, можно будет попробовать.

Шкала определяется длиной световой волны. Смещение на 1/2 волны соответствует переходом от "черного" к "белому".
Это смещение будет 200 - 350нм, вибрации тканей глаза как минимум на несколько порядков больше.

Но если речь идет о смещении тканей глаза относительно друг друга, то вполне возможно, что какие-то соседние части относительно друг друга движутся гораздо меньше, чем на 1/2 лямбда, и проблем не будет.
По всей видимости на соседних участках не будет резких градиентов .. надо смотреть.

Во всяком случае спекл-картину лазера после некоторой тренировки можно сохранять неподвижной, мне это удается.
Можете подробнее об этом? Я смотрел на спеклы, думал может их как-то можно использовать? Но они нерегулярны ведь, хотя и дают какой-то рисунок? В общем так и не понял что это такое. Что значит удается сохранить картинку неподвижной?

Абсолютной величиной "вибраций" отдельных частей глаза относительно друг друга.
Если соседние части - то неизвестно, если абс размах, то в пределах миллиметра в максимуме ,в среднем около 0,2-0,5 мм.

Это понятно. Но на самом деле если есть хотя бы грубая модель, уже многие неизвестные параметры можно приблизительно посчитать. В идеале хорошо бы на макете пробовать. Ну или хотя бы приблизительно 3d-модель с указанием показателей преломления нарисовать.
Да, такие параметры есть. Есть модель глаза Zemax и просто таблица сред\параметров. Геометрически-численно все это достаточно правильно, но весьма далеко от реальной работы глаза. Если интересно, можно переслать табличку или файл.

Разумеется.
ОК

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Разобрался со спеклами, понятно.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Зарегистрировался на холофоруме, жду ответа админа о подтверждении.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Это смещение будет 200 - 350нм, вибрации тканей глаза как минимум на несколько порядков больше.
Относительно окружающих предметов. Однако соседние точки тканей глаза движутся вместе, их относительное перемещение может быть меньше 10 нм, и, быть может, этим фактом удастся воспользоваться.

Во всяком случае спекл-картину лазера после некоторой тренировки можно сохранять неподвижной, мне это удается.
Можете подробнее об этом? Я смотрел на спеклы, думал может их как-то можно использовать? Но они нерегулярны ведь, хотя и дают какой-то рисунок? В общем так и не понял что это такое. Что значит удается сохранить картинку неподвижной?
Спекл - это интерференционная картина, создаваемая случайными шероховатостями поверхности и неидеальностями глаза. Нерегулярность спекла связана со случайностью величины, которую он отображает - со случайностью рельефа поверхности.

Точки спекл-картины обычно хаотично "мельтешат", но после небольшой тренировки удается зафиксировать положение этих точек. Это значит, что лучи, отвечающие за их появление, относительно друг друга практически неподвижны.

Абсолютной величиной "вибраций" отдельных частей глаза относительно друг друга.
Если соседние части - то неизвестно, если абс размах, то в пределах миллиметра в максимуме ,в среднем около 0,2-0,5 мм.
Абсолютная амплитуда большая, это ясно, и поэтому конструкция должна быть нечувствительна к этим колебаниям. Они слишком велики даже для геометрической оптики.

Тут вообще больше проблем создаст волновая оптика как таковая. Геометрическая оптика - настолько грубое приближение, что она вообще не работает. Если в глаз направить тонкий луч, на сетчатке он НЕ создаст точку. Точка есть результат интерференции многих волн, прошедших через разные точки зрачка, а одному тоненькому лучу не с чем интерферировать. Так что тут надо аккуратно. Гауссовы пучки, да...

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Точки спекл-картины обычно хаотично "мельтешат", но после небольшой тренировки удается зафиксировать положение этих точек. Это значит, что лучи, отвечающие за их появление, относительно друг друга практически неподвижны.
Боюсь что не понимаю.
Направляю пятно лазера на шероховатую поверхность. В пятне вижу спеклы. При перемещении лазера, поверхности или глаз, спеклы меняются. Если ничего из этого не двигать, картинка стоит. Никакого хаотичного мельтешения я не вижу, если не двигать ничего.
В чем нужна тренировка и в чем проблема фиксации спеклов?

Тут вообще больше проблем создаст волновая оптика как таковая. Геометрическая оптика - настолько грубое приближение, что она вообще не работает. Если в глаз направить тонкий луч, на сетчатке он НЕ создаст точку. Точка есть результат интерференции многих волн, прошедших через разные точки зрачка, а одному тоненькому лучу не с чем интерферировать. Так что тут надо аккуратно. Гауссовы пучки, да...
А что я увижу, если посмотрю на тонкий луч лазера? Или речь о некоем теоретическом луче с нулевой толщиной?

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Точки спекл-картины обычно хаотично "мельтешат", но после небольшой тренировки удается зафиксировать положение этих точек. Это значит, что лучи, отвечающие за их появление, относительно друг друга практически неподвижны.
Боюсь что не понимаю.
Направляю пятно лазера на шероховатую поверхность. В пятне вижу спеклы. При перемещении лазера, поверхности или глаз, спеклы меняются. Если ничего из этого не двигать, картинка стоит. Никакого хаотичного мельтешения я не вижу, если не двигать ничего.
В чем нужна тренировка и в чем проблема фиксации спеклов?

Повезло - получилось сразу без тренировки :)

Обычно получается со второго-третьего раза.

А что я увижу, если посмотрю на тонкий луч лазера? Или речь о некоем теоретическом луче с нулевой толщиной?

Луч с нулевой толщиной не может существовать даже теоретически.

Если посмотреть на тонкий луч, то будет видно пятно света, по размерам гораздо бОльшее, чем должно по геометрической оптике быть от такого луча. Причем начиная с какой-то толщины будет даже наоборот - чем тоньше луч, тем больше пятно.

Попробуйте взять линзу, спроецировать ею изображение предметов в комнате на экран, и при таком вот положении линзы посветить туда лазером. У вас на экране будет четкое уменьшенное изображение комнаты, а вот пятно от лазера на этом изображении будет непропорционально большим. Более того, иногда линза может не уменьшить, а наоборот, увеличить его.

Дело в том, что луч лазера нельзя рассматривать как "тонкий параллельный пучок". Он всегда сначала немного сужается, а потом немного расширяется, и имеет при этом самое тонкое место - "перетяжку". То же самое будет и после линзы, то же самое будет и в глазу. Чтобы луч в перетяжке давал маленькую точку, до перетяжки он должен резко сужаться по конусу. И наоборот, чтобы сохранить диаметр луча почти неизменным, надо сделать луч как можно толще. Это волновая оптика в действии.

Чтобы создать маленькую точку на сетчатке, надо направить под соответствующим углом толстый (больше зрачка) ровный луч лазера.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Получается, что коллиматор - весьма условное понятие в отношении тонкого луча?

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Цитировать
Чтобы создать маленькую точку на сетчатке, надо направить под соответствующим углом толстый (больше зрачка) ровный луч лазера.
Почему толстый? Чтобы глаз как обычная линза сфокусировал его на сетчатке в точку? Да, сфокусирует. Но мне ведь нужно смотреть не всю "линзу" в целом, а отдельные ее сектора, каждый в отдельности. Именно для этого и предназначена сетка=тонкий луч. В чем ошибаюсь?

Пример с линзой комнатой и лазером понятен - результат зависит от взаимного расположения точки перетяжки и линзы.
Однако на отдельном коротком участке в 1 м, например, и фокусировке лазера в бесконечность я могу рассматривать его луч как тонкий параллельный пучок?
« Последнее редактирование: 04 Апрель 2013, 19:27:15 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Получается, что коллиматор - весьма условное понятие в отношении тонкого луча?


Не условное, просто его неправильно понимают. "Коллиматор" - это устройство, которое делает у пучка перетяжку заданного диаметра в заданном месте. Мы не можем сделать луч произвольной толщины, но мы можем выбирать желаемый компромисс между вариантами "тонкий расходящийся - толстый ровный". В зависимости от задачи компромисс бывает разным; например, "пятно 20 мкм и плевать, что через несколько см диаметр пучка тоже будет несколько см" или "пусть толщина в перетяжке целых 20 метров, зато до Луны достанет". Хотя обычно выбирают более приземленный вариант "перетяжка около 1 мм, диаметр почти не меняется на многих метрах".

Почему толстый? Чтобы глаз как обычная линза сфокусировал его на сетчатке в точку? Да, сфокусирует. Но мне ведь нужно смотреть не всю "линзу" в целом, а отдельные ее сектора, каждый в отдельности. Именно для этого и предназначена сетка=тонкий луч. В чем ошибаюсь?

В том, что предполагаете, что при этом на сетчатке сектора не перемешаются. В хрусталике каждый луч начнет расширяться.

Метод зондирования придется сделать более хитрым. Не щупать сектора по одному, а щупать сразу большими группами. Но группы построить так, чтобы по знанию групп сектор определялся однозначно.

Однако на отдельном коротком участке в 1 м, например, и фокусировке лазера в бесконечность я могу рассматривать его луч как тонкий параллельный пучок?


Фокусировки лазера в бесконечность не существует; лазер всегда сфокусирован на расстояние, пропорциональное диаметру перетяжки.

См. также http://laserforum.ru/index.php?topic=297.msg2596#msg2596
« Последнее редактирование: 04 Апрель 2013, 20:19:18 от Gall »

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Не условное, просто его неправильно понимают.
ОК

В том, что предполагаете, что при этом на сетчатке сектора не перемешаются. В хрусталике каждый луч начнет расширяться.
Gall, я на деле вижу точку на трех вариантах: ЛМ без линз, линза с фокусом в глаз, линза с фокусом вдаль. И сектора вроде не мешаются.
ЛМ обычный китайский, 1 мвт, держу в руке.
Что это все значит?

Метод зондирования придется сделать более хитрым. Не щупать сектора по одному, а щупать сразу большими группами. Но группы построить так, чтобы по знанию групп сектор определялся однозначно.
Ох боюсь это сильно усложнит задачу ((
По остальному - ок, спасибо.
« Последнее редактирование: 04 Апрель 2013, 20:44:41 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Gall, я на деле вижу точку на трех вариантах: ЛМ без линз, линза с фокусом в глаз, линза с фокусом вдаль. И сектора вроде не мешаются.
ЛМ обычный китайский, 1 мвт, держу в руке.
Что это все значит?

Значит, что во-первых лазером 1 мВт в глаз светить не стоит (он слишком мощный для этого! - раз в 10 ослабить надо бы темным стеклом), а во-вторых - не кажется подозрительным, что во всех случаях точка? :)

В действительности у лазерного модуля такого типа луч довольно толстый. У любого луча вокруг центрального пятна есть еще более слабый "ореол", так вот, при прохождении через линзу часть этого "ореола" меняется местами с частью точки. Ореол частично фокусируется, а точка, наоборот, частично рассеивается. Если попытаться обрезать "ореол", луч сразу поведет себя очень "странно" - даст классическую дифракционную картину. Это потому происходит, что именно интерференция с "ореолом" мешает этой картине образоваться.

Вообще, совсем уж строго говоря, луч имеет всегда бесконечно большой диаметр, но его центр намного ярче, чем периферия (а в паре сантиметров от центра излучение обычно уже просто не обнаруживается). В формировании изображения через линзу периферия играет важную роль.

У лазерной указки луч с периферийной частью вместе имеет диаметр миллиметра три. Сравнимо с диаметром зрачка. На сетчатке глаза действительно образуется одна точка, но ее рисует свет, прошедший через очень разные места хрусталика. Информация о дефектах в эту точку и в самом деле приходит, но в очень запутанном виде (иногда только в виде фазы света). Если с хрусталика еще идет более-менее изображение, то с роговицы уже что-то больше похожее на Фурье-образ. Поэтому придется хитрить. При определенной конфигурации лучей глаз самостоятельно сделает обратное преобразование Фурье.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Да, конечно я ослабляю 1 мвт, дважды, питанием на минимум и синим фильтром.
Однако Вы меня озадачили. Точка получается не во всех случаях, ее приходится настраивать, но Вы совершенно заметили, что настройка эта была несколько неочевидной и нет никакой гарантии что луч не проходит через широкую область (хотя у меня есть все основания полагать, что эта область по крайней мере много уже, нежели при прохождении света от некогерентного точечного источника).
Особенно меня озадачила поначалу точка с лазерной указки без оптики, просто колпачок с дыркой  2 мм на выходе. Повозившись с ней, пришел к выводу что причина - именно Гаусс, видим только центр.
Опыт специально веду в темноте, на нижнем пределе яркости луча, с целью расширить зрачок, его размер получается 4-6 мм, это явно шире чем диаметр луча. Однако точка сохраняется одинаковой как на широком так и на узком зрачке, при свете.
Хорошо, оставим пока это. Но как же мы можем говорить о визуальном наблюдении сетки, если она сама есть совокупность тонких лучей, которые судя по Вашим словам, расползутся по всему глазу?
« Последнее редактирование: 05 Апрель 2013, 09:25:01 от MBG »

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
При определенной конфигурации лучей глаз самостоятельно сделает обратное преобразование Фурье.
Думаю с этим будут проблемы. Чтобы задать нужную исходную конфигурацию лучей, надо знать законы оптики глаза, а мы их не знаем. В частности, одной из задач опыта и является их выявление.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Особенно меня озадачила поначалу точка с лазерной указки без оптики, просто колпачок с дыркой  2 мм на выходе. Повозившись с ней, пришел к выводу что причина - именно Гаусс, видим только центр.


Не совсем так. В действительности толстый расширяющийся луч от лазерной указки без линзы, вот этот вот широченный конус - это "прямой луч", просто с очень маленькой перетяжкой. В полупроводниковом лазере точно такие же два зеркала, как на картинке с рубиновым лазером из учебника физики, но размер лазера очень мал, поэтому и перетяжка очень мала (микроны) - в таком лазере перетяжка всегда между зеркалами посередине. По законам геометрической оптики должен был бы получиться прямой луч в пару микрометров диаметром, но из-за волновой оптики он превращается в такой вот огромный конус. Причем кристалл имеет прямоугольную форму, поэтому луч - эллипс.

Линза, которая стоит в указке, делает очень простую вещь: превращает луч с маленькой перетяжкой в луч с более толстой перетяжкой. Еще раз эту операцию делает хрусталик глаза, причем перетяжку создает на сетчатке - это мы называем "фокусировка". Не играет роли, сколько линз между сетчаткой и кристаллом лазера - только один хрусталик, или же десять линз одна за другой. В любом случае мы сможем подобрать такое положение, чтобы была точка. (Если луч в глаз идет уже расширяющийся, после перетяжки, как оно обычно и бывает, то достаточно аккомодации глаза примерно на место этой перетяжки, чтобы очередная перетяжка попала на сетчатку.)



Хорошо, оставим пока это. Но как же мы можем говорить о визуальном наблюдении сетки, если она сама есть совокупность тонких лучей, которые судя по Вашим словам, расползутся по всему глазу?
Очень просто - процесс обратимый. Если сетка к моменту попадания на хрусталик уже НЕ БЫЛА сеткой тонких лучей (обычная ситуация), т.е. если лучи уже прошли через свои перетяжки на большом расстоянии от глаза, то хрусталик глаза сетку восстановит и создаст четкую картину. Это обычный процесс зрения. И наоборот, если на хрусталик направить лучи с перетяжкой почти на хрусталике, на сетчатке будут широкие пятна.

Любая линза работает в обе стороны: расфокусированное изображение фокусирует, сфокусированное изображение портит. Если мы хотим получить на выходе сфокусированную картину, на входе она должна быть несфокусированной - и наоборот.

Пример: простейший телескоп Кеплера. На входе у нас свет от звезды, несфокусированный. Объектив его фокусирует. Потом окуляр расфокусирует обратно и готовит к восприятию глазом. Изображение при этом меняет свой размер во столько раз, во сколько отличаются фокусные расстояния объектива и окуляра.



Цитировать
Думаю с этим будут проблемы. Чтобы задать нужную исходную конфигурацию лучей, надо знать законы оптики глаза, а мы их не знаем. В частности, одной из задач опыта и является их выявление.


Вернее сказать, мы не знаем ПАРАМЕТРЫ оптики глаза. Законы мы знаем - волновая оптика, закон ABCD, преломление, интерференция. Это знание уже дает очень много - нам надо не гадать о законах, а всего лишь измерять конкретные цифры в конкретных ячейках матриц.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Gall, хорошо, о перетяжках стало яснее: луч в воздухе при любой фокусировке имеет перетяжку, вопрос где ее разместить. А как он ведет себя в теле линзы, точно так же?
*Видимо скоро я начну хотя бы на пальцах понимать волновую оптику, от которой раньше все время стремился убежать.
Очень просто - процесс обратимый. Если сетка к моменту попадания на хрусталик уже НЕ БЫЛА сеткой тонких лучей (обычная ситуация), т.е. если лучи уже прошли через свои перетяжки на большом расстоянии от глаза, то хрусталик глаза сетку восстановит и создаст четкую картину.
Это понятно. Вопрос в том, что в этом случае мы будем иметь не тонкий канал прохождения луча, а широкий конус со всеми вытекающими.
Однако ведь мы можем сделать два пятна вход-выход одного размера? В этом случае луч тоже будет с перетяжкой, но ведь можно так подобрать параметры, чтобы, например, размеры пятен были 0,5-1 мм, а это уже больше похоже на тонкий канал?

Вернее сказать, мы не знаем ПАРАМЕТРЫ оптики глаза. Законы мы знаем - волновая оптика, закон ABCD, преломление, интерференция. Это знание уже дает очень много - нам надо не гадать о законах, а всего лишь измерять конкретные цифры в конкретных ячейках матриц.
Проблема в том, что глаз, как система, не описывается простым набором линз, то есть мы не знаем ни законов его работы в целом, как системы, ни параметров составляющих этой системы. Если в этих условиях возможно "измерить цифры в ячейках" - это хорошо.

« Последнее редактирование: 05 Апрель 2013, 13:08:39 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Gall, хорошо, о перетяжках стало яснее: луч в воздухе при любой фокусировке имеет перетяжку, вопрос где ее разместить. А как он ведет себя в теле линзы, точно так же?

Да. Во всех средах одинаково. Только надо помнить, что луч не всегда доходит до своей перетяжки; гораздо раньше ему может встретиться, например, граница стекла и воздуха. Внутри линзы обычно так и происходит, т.е. в норме внутри линзы перетяжка не оказывается. Но если специально постараться, то окажется.

Волновая оптика в случае лазеров проявляет себя особо. Для обычного, некогерентного света волновые явления заметны едва-едва - свет состоит из бесчисленного множества разных волн, каждая волна ведет себя по-своему, все это перемешивается и усредняется. Для лазера, луч которого состоит из одинаковых, когерентных волн, эффекты становятся даже слишком заметны. Спеклы вы знаете. А еще очень неприятное явление - малейшая пылинка на линзе, через которую проходит луч лазера, сразу же создает красивую картину дифракции. (Если лазер плохо сфокусировать, увидите - вместо ровного фона будут красивые кольца и полосы космического вида). Для белого света разные картины смешались бы просто в общее размытие. Распространение и фокусировка лучей - еще один наглядный пример. А уж дифракция на натянутом волосе как получается...

Это понятно. Вопрос в том, что в этом случае мы будем иметь не тонкий канал прохождения луча, а широкий конус со всеми вытекающими.
Однако ведь мы можем сделать два пятна вход-выход одного размера? В этом случае луч тоже будет с перетяжкой, но ведь можно так подобрать параметры, чтобы, например, размеры пятен были 0,5-1 мм, а это уже больше похоже на тонкий канал?
Надо считать. Если 1 мм, то "около 1 мм на входе, около 1 мм на выходе" - это достижимо вполне. Т.е. луч уже начнет перефокусироваться, но на отведенных ему 1-2 сантиметрах еще не успеет этого сделать. Но, кажется, 1 мм - это грубовато, надо бы потоньше.

Метод, на который я надеюсь, заключается вот в чем. Если два разных толстых луча своими краями задевают один и тот же дефект, то этот дефект определенным образом скажется на каждом из этих лучей. Видя проявления дефекта на двух разных лучах и зная, в каком именно месте эти лучи затрагивают одно и то же, можно определить местоположение и характер дефекта. Разумеется, лучей можно взять больше двух.

Вернее сказать, мы не знаем ПАРАМЕТРЫ оптики глаза. Законы мы знаем - волновая оптика, закон ABCD, преломление, интерференция. Это знание уже дает очень много - нам надо не гадать о законах, а всего лишь измерять конкретные цифры в конкретных ячейках матриц.
Проблема в том, что глаз, как система, не описывается простым набором линз, то есть мы не знаем ни законов его работы в целом, как системы, ни параметров составляющих этой системы. Если в этих условиях возможно "измерить цифры в ячейках" - это хорошо.
Возможно!

Мы можем рассматривать любую систему линз как "черный ящик", в который мы бросаем фотоны с одной стороны, а с другой стороны они оттуда вылетают. Мы можем записать зависимость координат и направления выхода фотона от координат и направления входа фотона. Это можно сделать в общем виде. Матричное представление оптики как раз на этом и основано: оптические элементы можно комбинировать сколь угодно сложно, но общее уравнение не меняет свой вид. Точно так же, как мы любое число всегда можем записать цифрами, не зная при этом, откуда и почему это число взялось.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Да. Во всех средах одинаково.
ОК

Надо считать. Если 1 мм, то "около 1 мм на входе, около 1 мм на выходе" - это достижимо вполне. Т.е. луч уже начнет перефокусироваться, но на отведенных ему 1-2 сантиметрах еще не успеет этого сделать. Но, кажется, 1 мм - это грубовато, надо бы потоньше
Конечно грубовато, но судя по Вашим словам, это уже скорее предел мечтаний получается. В идеале же, думаю, вполне достаточно будет 0,2 мм.

Метод, на который я надеюсь, заключается вот в чем. Если два разных толстых луча своими краями задевают один и тот же дефект, то этот дефект определенным образом скажется на каждом из этих лучей. Видя проявления дефекта на двух разных лучах и зная, в каком именно месте эти лучи затрагивают одно и то же, можно определить местоположение и характер дефекта. Разумеется, лучей можно взять больше двух.
Да, по множественному проявлению в разных пробах можно составить целостную картину. Однако, в условиях черного ящика, это потребует нетривиальной программной матобработки, насколько я понимаю.

Возможно! Мы можем рассматривать любую систему линз как "черный ящик", в который мы бросаем фотоны с одной стороны, а с другой стороны они оттуда вылетают. Мы можем записать зависимость координат и направления выхода фотона от координат и направления входа фотона. Это можно сделать в общем виде. Матричное представление оптики как раз на этом и основано: оптические элементы можно комбинировать сколь угодно сложно, но общее уравнение не меняет свой вид. Точно так же, как мы любое число всегда можем записать цифрами, не зная при этом, откуда и почему это число взялось.
Да, только проблема мне видится в том, что "записать" мы ничего не сможем, поскольку выхода = регистрации выходных процессов у нас нет. Ладно, примерно понятно, надо думать.

Подтверждениярегистрации на холофоруме до сих пор не получил.
Скажите, а нельзя ли нарезать сетку из толстого пучка фигурной тонкой диафрагмой в фольге?

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
[Конечно грубовато, но судя по Вашим словам, это уже скорее предел мечтаний получается. В идеале же, думаю, вполне достаточно будет 0,2 мм.
Можно и 0.5 мкм сделать :) Просто не "лобовым" методом.

Да, по множественному проявлению в разных пробах можно составить целостную картину. Однако, в условиях черного ящика, это потребует нетривиальной программной матобработки, насколько я понимаю.
"Нетривиальная" не значит "сложная". Наглядный пример - голография. На каждую точку фотопластинки попадает свет, отразившийся от каждой точки предмета, все сложно перемешивается. Похожий случай, верно? Казалось бы, задача определения, как выглядит предмет, должна быть очень сложной. В действительности достаточно просто осветить снимок под определенным углом, чтобы картинка проявилась сама собой. Те же самые законы волновой оптики, которые "запутывали" картинку, способны сыграть в обратную сторону и "распутать" ее.

По "счастливому стечению обстоятельств" формулы для прямого и обратного преобразования Фурье одинаковы. Этим мы и пользуемся.

Подтверждениярегистрации на холофоруме до сих пор не получил.
Если не ответят в ближайшее время, скажите, я попинаю Ахмета (админа). Я там тоже модератор.

Скажите, а нельзя ли нарезать сетку из толстого пучка фигурной тонкой диафрагмой в фольге?
Можно. Только диафрагму лучше делать не из фольги, а из фотопленки: сфотографировать нужный рисунок и проявить. Только надо учесть дифракцию.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Можно и 0.5 мкм сделать :) Просто не "лобовым" методом.
0,5 мкм? гхм... на таком разрешении можно уже другие вещи посмотреть. Видимо я смогу это сделать только с Вашей помощью, поскольку сам не обладаю нужными знаниями в области. Вы сможете помочь мне в этом?

Если не ответят в ближайшее время, скажите, я попинаю Ахмета (админа). Я там тоже модератор.
Да, спасибо. Думаю, что и здесь я  не обойдусь без Вашей помощи в постановке задачи Валерию. Ведь голограмму явно надо делать по Вашему методу с преобразованиями Фурье, верно?

Можно. Только диафрагму лучше делать не из фольги, а из фотопленки: сфотографировать нужный рисунок и проявить. Только надо учесть дифракцию.
Хорошо. Поскольку я не представляю как учесть дифракцию расчетами, то попробую несколько разных щелей с разной толщиной, для начала видимо распечатаю на принтере на прозрачной пленке.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Можно и 0.5 мкм сделать :) Просто не "лобовым" методом.
0,5 мкм? гхм... на таком разрешении можно уже другие вещи посмотреть. Видимо я смогу это сделать только с Вашей помощью, поскольку сам не обладаю нужными знаниями в области. Вы сможете помочь мне в этом?

Надеюсь. Тут не все просто, и тут наверняка есть подводные камни, которых я пока не вижу.

Ведь голограмму явно надо делать по Вашему методу с преобразованиями Фурье, верно?

"Голограмма" = "преобразование Фурье". Это по сути одно и то же.

Можно. Только диафрагму лучше делать не из фольги, а из фотопленки: сфотографировать нужный рисунок и проявить. Только надо учесть дифракцию.
Хорошо. Поскольку я не представляю как учесть дифракцию расчетами, то попробую несколько разных щелей с разной толщиной, для начала видимо распечатаю на принтере на прозрачной пленке.

Учет дифракции по сути очень прост. В первом приближении: если отверстие обрезало часть луча, то мы создали в этом отверстии новую перетяжку. Луч после отверстия - новый луч - идет уже от этой перетяжки.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Gall, ок, спасибо.
Попробовал в первом приближении сделать сетку на пленке с распечатанными штрихами. Дифракция не вмешивалась, но ничего близкого к четкой картинке на мишени получить не удалось.
Методом тыка никаких перетяжек не увидел. Надо хотя бы примерно считать оптику и расстояния где что ставить. Где об этом посмотреть?
Подойдут ли обычные необработанные линзы для очков в качестве оптики?
*И вот однако проблема нарисовалась.. из чего все же подручного проще делать все держатели?
« Последнее редактирование: 08 Апрель 2013, 13:15:33 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Методом тыка никаких перетяжек не увидел. Надо хотя бы примерно считать оптику и расстояния где что ставить. Где об этом посмотреть?

В первом приближении можно считать по законам геометрической оптики и формулам дифракции из обычного школьного учебника физики. Геометрическая оптика предсказывает фокусировку с точностью, достаточной для ручного изготовления деталей, а более точное положение все равно придется настраивать винтами.

Подойдут ли обычные необработанные линзы для очков в качестве оптики?

Да. Очковые линзы хорошо работают, пока не требуется очень тонкой фокусировки и пока лучи не сверхмощные. Единственный недостаток - большие габариты и совсем короткофокусных не бывает. Еще можно использовать линзы от DVD-приводов (и другие оптические детали тоже), небольшие хорошие лупы; в особых случаях - объективы от микроскопов или фотоаппаратов.

*И вот однако проблема нарисовалась.. из чего все же подручного проще делать все держатели?
Оргстекло (или другие пластики) и алюминий. Если совсем быстро надо, годится фанера и даже толстый картон. Обрабатывать можно ручным лобзиком, как в школе на труде. Экспериментальные оптические схемы можно делать в "песочнице" - сделать ящик с песком и втыкать палки в песок. Песок, кстати, от вибраций прекрасно защищает и позволяет даже интерферометрию делать. Если надо сделать корпус зрительной трубы, подойдет пластиковая канализационная труба. Вообще в строительном магазине много интересных вещей - канализация, вентиляция, водопровод, распределительные коробки для электрики. Многие такие материалы годятся.

Вот как я интерферометр делал, например: http://fotki.yandex.ru/users/agalakhov/album/64691/

В книжке "Holography handbook" были картинки с идеями самодельных держателей для оптики.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
ОК, начну с учебника.
Строительный магазин я уже обшарил, оттуда струбцины, их удобно крепить на столе в нужном месте штангой верх. Для крепления собственного черепа - деревяный упор. Но не нашел пока ничего простого для крепления к этим штангам самих держателей лазера, диафрагмы и оптики. Смотрел уже и медицину и химию, пока пусто, ищу может какие-то учебные держатели что ли.
Идея с песочницей понравилась, но пока буду на штангах пробовать.
Искал в нете Hansen J., Schlesinger B., Unterseher F., Holography Handbook: Making Holograms the Easy Way - нашел только покупки в магазинах.
« Последнее редактирование: 08 Апрель 2013, 14:17:24 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Хм... у меня эта книга бумажная, я когда-то купил. Сканами не интересовался :(

Простейшие крепления - металлические пластины с отверстиями и винты (пластины можно подгибать). Годятся строительные. Или детали детского металлического конструктора, там весьма разнообразные крепления есть. Со строительными пластинами все это хорошо комбинируется. Пластиковым "лего" тоже пренебрегать не надо, это удобный способ что-нибудь быстро закрепить на нужном месте.

Золотое правило построения всех оптических конструкций - не позволять деталям "гулять". Жесткость получается за счет треугольников, фермовых конструкций, или просто за счет массивных сплошных деталей. Если есть выбор, надо всегда делать опору на три точки.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Да, спасибо.
Приехал из очередного похода в кастораму, мебельная фурнитура на трубках решает все задачи, все будет жестко.
Линзы +15 +10 -12 -19 купил.
Насколько я понимаю, схема такая:
лазер без оптики - минусовой линзой расширяем пучок, плюсовой коллимируем, дальше диафрагма с сеткой, далее плюсовой оинзой уменьшаем масштаб и на выходе минусовой все это коллимируем на мишень.
Нигде не ошибся?
Если вечером куплю все детали крепежа, буду пробовать.
« Последнее редактирование: 08 Апрель 2013, 18:10:36 от MBG »

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Все купил. Не обошлось без некоторых промахов и танцев, но в итоге все сложилось: Стандартные соединители от модульного конструктора стелажей + три алюминиевые трубки - и все получилось, вполне добротно и удобно, точности регулировки и жесткости должно хватить имхо. Промахнулся только с держателями для линз, взял трубные сантехнические, но они оказались непригодными к делу. Буду на длинных винтах просто ставить деревяные перекладинки-зажимы.
Попробовал в работе.
Итоги: получил колимированнй пучок на двух плюсовых линзах, размер равен диаметры выходного отверстия лазера, меньше пока не хочет. Перетяжки не увидел, видимо неправильно смотрел.

Вопрос вот какой. Из лазеров у меня одна старая указка и два новых китайских лазерных модуля, специально заказанных в Китае же. У всех трех разный вид излучения, если смотреть им в камеру:
Указка - очень маленькая точка в середине очень тонкого светящегося отрезка
ЛМ1, на выходе была нерегулируемая кросслинза, линзу снял - неровное пятно какой-то резчатой формы.
ЛМ2, на выходе была регулируемая линза-точка, линзу снял - овальное мутное пятно. Не похоже что там стоит еще линза.

Как это все понимать? Почему такая разница? Получается что моя старая указка лучше всех этих новых ЛМ?

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Старая указка (особенно если она ОЧЕНЬ старая) может действительно быть лучше многих современных модулей.

Овальное пятно - нормально. Муть и разводы - скорее всего пыль в луче. Пятно очень неправильной формы - точно пыль. Несколько пылинок на выходном окне лазера дают именно такой эффект.

Расширять пучок можно и плюсовой линзой (обычно это не приходит в голову, но можно!). Плюсовая линза сначала луч сжимает, а потом луч после фокуса (он же перетяжка) расширяется обратно, и этим можно пользоваться. Например, если луч надо превратить в широкий конус, проще всего пропустить его через объектив от микроскопа (фокусное расстояние несколько миллиметров). Да, "фокус" и "перетяжка" - одно и то же. У схемы с очковыми линзами перетяжки могут быть очень невнятными и едва видимыми (или вообще невидимыми без приборов). Чем короче фокус, тем четче видно.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Указка действительно очень старая, вот жеж...  >:( мне даже в голову не могло прийти что и лазеры теперь стали делать хуже. Как их вообще можно сделать хуже? Ладно, значит придется беречь указку.

А если понадобится хороший модуль, как его распознать - заказать?

Пыль значит.. чем ее убирать? туда не подобраться, а любая тряпка оставит после себя еще больше следов. Клизмой дунуть?

Пучок расширял именно плюсовой линзой, сдвигом фокусных. Я уже понял, что нужна короткофокусная оптика, иначе это все расползается на метры. Однако если сетку делать в масштабе, чтобы нивелировать ее огрехи, то придется брать видимо объектив от фотоаппарата и комбинировать все это.

У меня колимированый луч толстый - это просто неверно выставил оптику или толщина луча определяется выходным отверстием лазера?

*Регистрации от холофорума пока так и не пришло. Хотя, видимо, все равно пока мне рано к голограммам..
« Последнее редактирование: 09 Апрель 2013, 12:13:25 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Указка действительно очень старая, вот жеж...  >:( мне даже в голову не могло прийти что и лазеры теперь стали делать хуже. Как их вообще можно сделать хуже? Ладно, значит придется беречь указку.


Их не стали делать хуже, просто появились более дешевые варианты. Старая указка - дорогая указка, в ней стоял дорогой фирменный лазерный диод. Сейчас можно купить очень хорошие лазерные диоды и модули. Еще сейчас появились дешевые указки и модули, раньше их не было - в них лазеры более простой конструкции.

А если понадобится хороший модуль, как его распознать - заказать?


Да. Не проблема, на самом деле - у модуля есть марка, на него есть паспорт, в паспорте указаны характеристики. Если характеристики устраивают - модуль хороший. Просто не надо брать модули без какой-либо информации о них.

Пыль значит.. чем ее убирать? туда не подобраться, а любая тряпка оставит после себя еще больше следов. Клизмой дунуть?


Да, и в общем-то другого способа нет. К тому же там голый кристалл, его вообще трогать опасно. При чистке ориентироваться на получающуюся картину.

Для сравнения можно закрыть лазер стеклышком и посмотреть, как пылинки на стеклышке отражаются на луче. Тут пакость в том, что даже микронные невидимые пылинки дифракцию очень даже вызывают.

На практике пыль в луч всегда попадает, поэтому используют "пространственный фильтр". Идея очень простая: фокусируем луч и пропускаем через маленькое отверстие. Последствия пылинок не пройдут через отверстие и отсеются. Фильтрация может быть очень серьезной - например, микроскопный объектив и отверстие 20 мкм диаметром (требуется очень точная юстировка, чтобы попасть перетяжкой луча в отверстие). См. http://holography.ru/techrus.htm

Пучок расширял именно плюсовой линзой, сдвигом фокусных. Я уже понял, что нужна короткофокусная оптика, иначе это все расползается на метры. Однако если сетку делать в масштабе, чтобы нивелировать ее огрехи, то придется брать видимо объектив от фотоаппарата и комбинировать все это.


С длиннофокусной оптикой есть полезный хак: можно использовать зеркала и "сложить" схему в несколько раз. Луч не обязан идти длинный путь именно по прямой, можно сделать длинную ломаную траекторию.

У меня колимированый луч толстый - это просто неверно выставил оптику или толщина луча определяется выходным отверстием лазера?


Толщина луча (диаметр перетяжки) определяется фокусным расстоянием линзы. Короткофокусная линза собирает луч в одну точку, после которой луч сразу расходится. Длиннофокусная линза никогда не собирает луч в точку, зато луч имеет очень вытянутую в длину перетяжку - настолько вытянутую, что луч кажется цилиндрическим. Есть формула зависимости фокусного расстояния линзы, расходимости луча и наименьшего диаметра перетяжки, достижимого этой линзой (я ее где-то выше показывал на картинке).

Диаметр выходного отверстия лазера - несколько микрометров. Кристалл очень маленький.


*Регистрации от холофорума пока так и не пришло. Хотя, видимо, все равно пока мне рано к голограммам..
Сейчас напишу им. Там тот же email-адрес был, да?

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Да, адрес тот же
Старая указка - ширпотреб купленный уж не помню за сколько копеек.
Я не знаю на какие параметры лазера смотреть чтобы отличить дешевый от хорошего. На что вообще надо ориентироваться? Чем отличается хороший от плохого? Есть примеры хороших лазерных модулей?
До зеркал мне еще подрасти надо тут хотя бы по прямой пройти.


Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
У лазера вообще есть параметр "модовый состав луча". Этот параметр вообще очень сложный, но его части обычно в документации указаны.

Пространственные моды, точнее поперечные моды. TEM00 - это круглое гауссово пятно. Любые другие цифры, отличные от 00, означают отличие от круглой формы (восьмерки, кресты, полосатости и т.д.); у любого лазера присутствует TEM00 + примесь TEMmn, паспорт регламентирует величину примеси.

Длина когерентности и продольные моды. Реальный лазер может давать луч, состоящий из нескольких близких длин волн. Если лазер работает на "одной" (с поправкой на ее неидеальность) длине волны, говорят о длине/времени когерентности лазера - т.е. о максимальном расстоянии между двумя точками в луче, между которыми луч еще когерентен. Если время - то имеется в виду время прохождения света между этими точками. У дешевых лазеров длина когеретности несколько сантиметров, у хорогших газовых может быть много метров и даже километров. Многие лазеры (и почти все указки) работают сразу на нескольких четко различимых (но очень близких) длинах волн, тогда говорят о нескольких продольных модах. (Длина когерентности не имеет никакого отношения к расстоянию, на которое бьет луч). В паспорте лазера может быть указано "single longitudal mode", что говорит само за себя.

Существуют методы "чистки" луча от паразитных мод, но они бесполезны, если паразитных мод в луче больше, чем основной моды. Тогда после чистки просто ничего не остается.

У дешевых лазерных модулей и указок модовый состав не регламентирован. Это лотерея, но попадаются модули с очень хорошим составом. У дорогих лабораторных лазеров характеристики всегда есть в паспорте. Чем больше параметров четко указано, тем дороже лазер. Некоторые комбинации параметров требуют использования особых типов лазеров - например, газовых. Если надо получить очень хороший красный луч 1 мВт, самый дешевый рецепт - маленький гелий-неоновый лазер.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Gall, спасибо. Я уже немного начинаю понимать что к чему.
Здесь вот какое дело. Вряд ли я осилю всю теоретическую базу лазерной техники, это явно избыточно для моего случая. Мне важно не делать грубых ошибок, принимать верные решения (это ведь все деньги), пусть в чем-то и пропуская теорию основ. По себе знаю, я все равно до нее дойду, но это будет уже потом, когда начнет складываться общая опытная картина и вопросы будут вырастать из этого опыта. Поэтому сейчас для меня, кроме общей теории, важно простое конкретное направление - "посмотри на эти лазеры у них то-то и то-то, должны подойти" "это стоит столько-то" или как-то в этом духе.
Нужна ли мне когерентность? А многомодовость излучения помешает или нет?Теоретическая суть обеих явлений мне ясна, но я не знаю как они проявляются на практике, нужно ли учитывать их конкретно для моей задачи, понимаете?
Предполагаю, что многомодовость видимо не важна, но когерентность?
Кроме красного, мне понадобятся еще 405, 435, 532 лазеры и к моменту их покупки, учитывая имеющийся опыт, я хотел бы ясно понимать что, у кого и почему покупать.  Дешевый рецепт это сколько в рублях? А где их берут вообще? Понимаете? Бюджет, к сожалению, мой очень мал и ошибаться у меня просто нет возможности.
Спасибо еще раз, Вы мне очень помогаете.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Ну, ВСЮ теоретическую базу и я не знаю, достаточно только основного понимания оптики СНАРУЖИ лазера. Она простая.

Длина когерентности: две части луча лазера способны интерферировать, если их разность хода (разность пройденных расстояний) не превышает длину когеретности. Для дифракции на щели достаточно долей миллиметра, для голограммы монеты - нескольких миллиметров, для голограммы человека в полный рост - метров, а для исследований атмосферы могут потребоваться километры когерентности. То есть надо в схеме найти самый короткий и самый длинный пути луча, сравнить их длины - разность и будет длиной когерентности. Тут, скорее всего, миллиметры или метры.

Продольные моды: это по сути уменьшение длины когерентности.

Поперечные моды: не мешают, если уметь их отсекать. Но могут унести с собой большую часть мощности лазера.

По типам лазеров. На самом деле существует очень много типов (самые распространенные), но эти - самые дешевые. 650, 445 и 405 - диодные лазеры, а вот 532 - твердотельный неодимовый. У 532 луч обычно довольно неплохой. У маломощных 650 - тоже (проверен голографией). У 445 луч кошмарен и часто даже не поддается фокусировке из-за страшной многомодовости (но при работе на очень малой мощности может стать хорошим, однако это всегда доработка модуля). У 405 он лучше, чем у 445, но хуже, чем у 650.

На 633 нм есть "дешевые" гелий-неоновые лазеры (~$100 с источником питания вместе), их цена уже сравнима с дорогим диодным модулем. Характеристики всегда хорошие и возможна доработка. При любых сомнениях можно их использовать.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Gall, спасибо, пока нет времени на опыты, чуть позже напишу. По лазерам стало понятнее немного. Я верно понимаю что мне видимо хватит лазерных диодов, но надо будет смотреть по паспортным данным, абы что не покупать. Если старая указка дает нормальный луч, то потребности в гелийнеоне видимо не возникнет, просто надо взять хороший ЛД?
Однако смотрю даташиты на модули на
http://www.egismos.com

параметров когерентности и мод не вижу, хотя вроде бы производитель не дешевый, не туда смотрю?

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Здесь их просто не регламентируют, как обычно и бывает у модулей такого типа. Эти модули предназначены для подсветки, рисования "прицелов" и т.д., поэтому их когерентность особо никого не волнует.

Можно искать "голые" диоды (драйвер и корпус покупаются отдельно) - у них параметры пишутся почти всегда. Есть очень хорошие.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Вот, например, тупо поискал "SLM laser diode" в гугле, нашел вот такие модули:
http://www.gmp.ch/slmlaserdiodemodules405to808nmupto110mw-p-850.html
У этой фирмы еще много всего есть - это не совет, что покупать, а просто иллюстрация, как и что можно искать. Конкретно вот эти модули - ОЧЕНЬ дорогие.

"SLM" - это "single longitudal mode", "одна продольная мода".
« Последнее редактирование: 11 Апрель 2013, 16:40:48 от Gall »

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Посмотрел по ссылке, не увидел цены, где ее смотреть?
В даташите непонятны параметры Noise, Polarization Ratio, Linewidth, BeamSize (2W) (чем этот бим определяется?) - что они значат? Непонятны параметры именно применительно к лазерам, сами параметры известны.
« Последнее редактирование: 11 Апрель 2013, 19:13:23 от MBG »

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Продул все лазеры, без изменений, на выходе те же пятна. За счет чего в указке точка а этих лм такая муть?

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
За счет линзы. Если луч заставить пройти некоторое расстояние, муть разойдется в стороны, а луч останется. Этот метод работает почти всегда. Его вариант - пропустить луч (после линзы) через маленькое отверстие.

По ссылке цен действительно нет, но в других магазинах модули этой фирмы аж по $1000 продают.

Linewidth - спектральная ширина линии; количественная мера одномодовости.
Polarization ratio - тоже количественная мера одномодовости, по поляризации.
Noise - величина флуктуаций яркости луча.
BeamSize - надо разбиратьтся, что за параметр имели в виду. Скорее всего диаметр основной части луча.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Вот похоже что в новых лм стоят какие-то встроенные микролинзы, а в старой указке голый луч на выходе. Возможно такое?
По параметрам понятнее, хорошо, а можете привести примерно численные значения этих параметров для "плохих" и "хороших" лазеров? Как ориентиры.
О чем говорит:
Noise 0,25% в полосе 0-20МГц - почему полоса такая? Что это за частоты применительно к лазеру?
Polarization Ratio >100:1 - о чем это вообще?
Linewidth 50Мгц - это метры длины волны, не понимаю.
BeamSize (2W) - что такое 2W?

BeamDivergence 1 mrad - это значит что уже стоит коллимирующая оптика?

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Вот похоже что в новых лм стоят какие-то встроенные микролинзы, а в старой указке голый луч на выходе. Возможно такое?

В старой тоже линза есть. Быть может, иначе сделана.

По параметрам понятнее, хорошо, а можете привести примерно численные значения этих параметров для "плохих" и "хороших" лазеров? Как ориентиры.
О чем говорит:
Noise 0,25% в полосе 0-20МГц - почему полоса такая? Что это за частоты применительно к лазеру?

Частоты применительно к лазеру имеют два смысла.

Частоту света можно измерить и в герцах (число колебаний в секунду), у лазера это сотни терагерц. Соответственно, разницу двух мод можно измерить тоже в герцах, и обычно она бывает от 1 ГГц и выше.

Здесь же имеется в виду банальная частота мерцания лазера. Лазер мерцает не более чем на 0.25% от своей мощности, если "мерцанием" считать колебания яркости с частотой не более 20 МГц.

Polarization Ratio >100:1 - о чем это вообще?

Луч лазера всегда поляризован, но разные моды могут иметь разную поляризацию. Мы можем поделить все моды на два класса: основная + те, которые поляризованы так же, как основная, и все остальные. Здесь сказано, что в сумме "все остальные" слабее как минимум в 100 раз, чем основная+похожие.


Linewidth 50Мгц - это метры длины волны, не понимаю.

Спектральная ширина линии лазера. Это значит, что самые длинные волны, излучаемые лазером, всего лишь на 50 МГц отличаются от самых коротких. Это очень хороший результат: выше я про ГГц писал.


BeamSize (2W) - что такое 2W?

Полуширина перетяжки луча в формулах обозначается буквой W0; это - пояснение, что именно считается размером луча. А именно - 2*W0, то есть как бы диаметр перетяжки.

BeamDivergence 1 mrad - это значит что уже стоит коллимирующая оптика?
Она всегда стоит, даже в самых дешевых модулях. "1 mrad" - это количественная характеристика, насколько хорошо эта оптика выполняет свою функцию.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
ОК. В старой указке, если смотреть на сам модуль, я вижу очень малую точку в середине тонкого светящегося отрезка около 1 см. В новых этого отрезка нет, есть только неправильной формы пятно. Может все-таки в старом не было линзы, иначе откуда этот отрезок?

В параметрах простых ЛМ я видел параметр DivergenceAngle на уровне 0,2-0,8мрад, у дорогого - 1 мрад. Почему так?

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Отрезок - это и есть излучение кристалла. Все остальное - паразитный свет.

В новых лазерах излучение кристалла идет более широко. Скорее всего за счет других размеров кристалла - может быть он просто больше.

Расходимость у дорогого лазера маленькая за счет высокой чистоты луча. В нем почти нет паразитных мод, луч "чистый". У гелий-неонового лазера то же самое. (Если хотите гарантированно хороший луч для опытов - поищите очень древний сканер штрих-кода или лазерный проигрыватель и вытащите лазер оттуда. Там лазер газовый гелий-неоновый, полупроводниковые делать еще не умели. На eBay часто продают лазеры, вытащенные из таких вещей.)

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Это интересно.. А с каких лет примерно начали ставить уже диоды? Или какие отличительные признаки этих сканеров? Посмотрел на Авито - сканеров много но похоже все современные, максимум 2-3 года им

Вот один
http://www.avito.ru/sankt-peterburg/oborudovanie_dlya_biznesa/skaner_shtrih-kodov_mercury_2028a_145738972
похож?

На ибее посмотрел, 95 год уже шел с диодом. Дотянуться до 80-х? Видимо это вряд ли..
« Последнее редактирование: 12 Апрель 2013, 22:52:38 от MBG »

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
« Последнее редактирование: 12 Апрель 2013, 23:14:35 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Можно искать по маркам сканеров, а можно искать сразу разобранные.

Вот просто трубка:
http://www.ebay.com/itm/Melle-Griot-HeNe-Gas-Laser-Tube-/181012586739?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2a2530e0f3

Подходящие блоки питания там же есть. А еще на форуме человек лазер продавал, в торговом разделе гляньте.

А вот очень интересный раритет: http://www.ebay.com/itm/NEW-543nm-GREEN-HELIUM-NEON-LASER-TUBE-HeNe-melles-griot-jdsu-lab-light-physics-/190821448827?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2c6dd83c7b

У смеси гелия и неона есть, кроме общеизвестной красной, еще и зеленая лазерная линия, но на ней лазер сделать трудно. Однако же существуют и иногда продаются.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
На ибее посмотрел, 95 год уже шел с диодом. Дотянуться до 80-х? Видимо это вряд ли..
До 80-х, ага... В США когда-то все супермаркеты такими сканерами оснащали, поэтому их там много. У нас все это было гораздо позднее, поэтому у нас уже диодные были. Еще в проигрывателях LaserDisc (которые видео, 30 см диаметром) могли быть газовые лазеры. А я на eBay покупал именно трубки.

Еще есть китайские трубки на Aliexpress, новехонькие. Подороже, чем б/у, но тоже цена не кусачая.

В любом случае придется делать корпус. Все-таки 3 киловольта питание.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Чем дальше в лес тем больше волки... ( Еще сетки нет а с лазерами уже такие проблемы. Gall, я же ничего не понимаю в газовых трубках, как с ними обращаться. Диоду дал 3 вольта и делай с ним что хочешь, а тут то ли рванет то ли током ударит то ли просто разобьется.. корпус делать.. как его делать хоть? Все же проще наверное готовое что-нибудь купить. Или просто на моей старой лазерной указке делать.

Если искать сканеры по маркам, как они называются?

Есть нормальная диодная альтернатива цена\параметры этому зеленому гелий-неону? 6000 руб все же это дорого для меня.
А синий - фиолетовый в какую сторону смотреть?

*Мало-помалу выстраиваю оптику с держателями. Приспособил для этого свой походный микроскоп и объективы от фотоаппаратов.

* На форуме конкурентных с ибеем предложений лазера к продаже не увидел.
« Последнее редактирование: 13 Апрель 2013, 18:50:42 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Чем дальше в лес тем больше волки... ( Еще сетки нет а с лазерами уже такие проблемы. Gall, я же ничего не понимаю в газовых трубках, как с ними обращаться. Диоду дал 3 вольта и делай с ним что хочешь, а тут то ли рванет то ли током ударит то ли просто разобьется.. корпус делать.. как его делать хоть? Все же проще наверное готовое что-нибудь купить. Или просто на моей старой лазерной указке делать.


С трубками обращаться просто. (Ну разве что стекло есть стекло, надо не разбить). Питание - просто подключается специальный блок питания. Все вместе изолируется (в канализационную трубу вставить), чтобы руками высоковольтных контактов не коснуться. На блок питания на вход обычно требуется 12 вольт, иногда 24 и очень редко 220. Часто лазер продают сразу с блоком питания, так что получается ничуть не сложнее указки.

Если искать сканеры по маркам, как они называются?

Не знаю, надо у Сэма посмотреть.

Цитировать
Есть нормальная диодная альтернатива цена\параметры этому зеленому гелий-неону? 6000 руб все же это дорого для меня.
А синий - фиолетовый в какую сторону смотреть?


К сожалению, только красные лазеры бывают недорогими газовыми. Все остальные дешевые лазеры - только диодные или DPSS-модули. Газовые лазеры бывают с замечательными параметрами, но их цены весьма кусаются. Например, синий He-Cd может стоить $10000 и более!

Цитировать
* На форуме конкурентных с ибеем предложений лазера к продаже не увидел.

http://laserforum.ru/index.php?topic=321.0
http://laserforum.ru/index.php?topic=330.0
http://laserforum.ru/index.php?topic=324.0

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Сантруба да, но все равно сильно это непривычно.

6, 9 и 20 тыс за красный лазер я не потяну. А главное - неизвестно нужен ли мне вообще чистый луч. Если не хватит указки, тогда уже буду смотреть. И тогда ясно станет какие требования к остальным цветам.
На какие параметры зеленых синих фиолетовых диодных и DPSS лазеров можно рассчитывать по цене не выше 100 долларов?
« Последнее редактирование: 13 Апрель 2013, 21:08:57 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Синие и фиолетовые - лотерея. Придется чистить луч и термостабилизировать лазер.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Понятно. А с зелеными как?
Примеры сине-фиолетовых лотерейных билетов можно? )

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Синие и фиолетовые - это вообще любые модули и "голые" диоды. Они все примерно одинаковы. Если бы я делал для себя, я бы взял "голый" диод и сделал электронику сам, чтобы лучше контролировать режимы работы. Говорят, мощные диоды при работе на очень малой мощности часто показывают хороший модовый состав, но надо подгонять ток и температуру.

С зелеными все очень неоднозначно. У них пространственная структура хорошая всегда, а частотная - чаще плохая. Вам вроде бы частотная неважна, но мало ли... С точки зрения расходимости у зеленых модулей луч самый аккуратный и уступает только He-Ne.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Да, Gall, спасибо. Пока пробую настроить все, мало времени.
Вы случайно не знаете где можно взять по вменяемой цене пластину кристаллического кварца для наблюдения двойного лучепреломления и цветные стекла-фильтры с паспортными данными? Цены на все это какие-то .. что у нас что в Китае, пока никак не сведу все вместе.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Зависит от требуемых характеристик. Иногда и фильтры из фотомагазина годятся (можно и с них начать, кстати).

Кварцевую пластинку - какой толщины и ориентации надо? Полуволновка, четвертьволновка, нестандартная? ("Полу-" и "четверть-" - имеется в виду набегание разности хода в (1/2+n) лямбда или в (1/4+n) лямбда обыкновенного и необыкновенного лучей в пластинке такой толщины).

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Нужны фильтры с паспортными значениями пропускной способности.
Ниже модели нужных фильтров по западным каталогам. Наши стекла тоже можно, но у нас и у Скотта нет части моделей
Hebo, Chiness
Name
ZWB1, ZWB3
ZB1, ZB2, ZB3
QB3, QB5, QB12, QB13, QB24, QB29
JB420, JB470, JB510
CB550, CB580
HB610, HB650, HB700
GRB3
SSB130, SSB165, SSB200
SJB100, SJB140

Hoya
U330, U340, U360
B370, B390, B440
G530, G533
L42, L48
Y52
O56
R60, R64, R70
HA30
LB100, LB145, LB200
LA80, LA140

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Ну да, характеристики ясны. Где такие вещи дешевле брать - не знаю :(

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
С кварцем сложнее, что именно надо неизвестно. Это скорее из разряда пойди туда не знаю куда. Есть очень сбивчивое описание знакомой бабушки о стекле, которым она раньше лечила глаза. Стекло было утеряно и что это было за стекло она объяснить не может, кроме нескольких слов. Полупрозрачное, скорее прозрачное, через него смотрели на солнце, иногда можно было поймать "зеленую искру" и это было то что нужно. При смотрении на солнце оно становилось матовым как бы. Что это может быть - не представляю, поиски по каталогам позволили выделить три варианта: кварц с его двулучепреломлением, теплозащитное стекло, дифрешетка. Может еще есть какие стекла с необычными характеристиками но по каталогам удалось найти только эти варианты
Дифрешетка, как вариант, отпала, я ее показывал, сказала что не то.
Теплозащитное может конечно, но думаю, что скорее кварц. Наверное какая-то пластина, может из какой военки, потому что в истории о происхождении стекла фигурировали военные, весьма невнятно, но хоть какая-то зацепка.
Да, стекло это было очень тонкое, видимо 1-2 мм, очень прочное, при падении не разбивалось, по форме что-то вроде сильно вытянутого треугольника.
Вот и все что известно.
« Последнее редактирование: 16 Апрель 2013, 15:05:52 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Это мог быть некачественный исландский шпат. А если из военки, то могла быть любая сложная комбинация деталей, призма с просветляющим покрытием и т.д. У нас могли любые эффекты принимать за "лечение" и приписывать целебные свойства чему угодно.

В конце 19-го - начале 20-го века было очень много ошибок и разоблачений, самое известное из которых - "аура" (в действительности просто сферические аберрации и кома при большом контрасте картины).
« Последнее редактирование: 16 Апрель 2013, 15:14:46 от Gall »

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Да, но в данном случае меня не интересует был ли эффект или не было. Я просто сказал бабушке что попробую найти что это было, ей нужно такое стекло. Однако поиск оказался сложнее чем я думал.
Исландский шпат чем-то принципиально отличается от кристаллического кварца?
Просто кварц еще можно купить пластину а вот пластину шпата - совсем нереально.
Призма нет, стекло  по описанию было тонкое, без укосов, что-то типа сектора или вытянутого треугольника габаритами 5 х 15 см. Я подумал про дифрешетку на стекле - но нет, не подтвердилось. Вариантов по сути не так уж и много, вот только шпат, он же кварц и остался. Но он стоит каких-то запредельных денег.

Бабушка в ясном уме и твердой памяти, просто язык и манера говорить у нее очень своеобразны.

*По поводу "кашпировского" etc. - абсолютно с Вами согласен, здесь вопрос не в этом.
« Последнее редактирование: 16 Апрель 2013, 17:20:42 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Да, но в данном случае меня не интересует был ли эффект или не было. Я просто сказал бабушке что попробую найти что это было, ей нужно такое стекло.
Я так и думал. Это я просто к тому, что лечебные свойства тут "зацепкой", увы, не являются.

Исландский шпат чем-то принципиально отличается от кристаллического кварца?
Величиной двупреломления. У шпата оно на порядок выше (0.12 против 0.01 у кварца). Оба кристалла одноосны.

Цитировать
Призма нет, стекло  по описанию было тонкое, без укосов.
Мог быть оптический клин - тоже призма, но с очень маленьким углом. Легко спутать с плоской пластиной.

Я подумал про дифрешетку на стекле - но нет, не подтвердилось. Вариантов по сути не так уж и много, вот только шпат он же кварц и остался. Но он стоит каких-то запредельных денег.
Из-за качества. Можно взять исландский шпат неоптического качества и попробовать с ним.

Еще может быть просветляющее покрытие, оно дает цветные отблески. Или, скажем, пластина могла оказаться диэлектрическим зеркалом, отражающим только узкий диапазон длин волн (такое зеркало легко спутать с линзой - оно почти прозрачно).

Вообще бывает проблемой даже опознать оптическую деталь, которую держишь в руках. Что уж говорить про деталь, которую ни разу не видел...

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Про клин я думал. Но на таких больших размерах вряд ли можно не заметить клин. И потом клин может дать спектр, но когда я ей показывал дифрешетку, она сказала что спектра как такового не было, а что именно было - я из ее объяснений не пойму.
Просветляющее покрытие тоже вряд ли, стекло в этом случае видимо было бы совсем прозрачным.
Разницу в порядках преломления кварца и шпата я пропустил, да, а она действительно большая.

Прочитал о зеркалах, да, могло и оно быть, но тогда задачка совсем не решается, потому как что это было за зеркало с какими параметрами уже никто не узнает. Хотя - зеркало ведь должно иметь неодинаковые по виду стороны? Я спрошу у нее об этом.

Еще остается исландский шпат. Однако все мои поиски его в инете приводили в разнообразные лавки с поделочными камнями.  Разве он есть в больших пластинах?   Взять "шпат неоптического качества" - это где?



Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Гхм...имхо с исландским шпатом есть неувязка - малая толщина стекла. На толщине 2 мм шпат будет наверное просто похож на обычное стекло?

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Ладно, что-то у меня слишком много вопросов, попробую что-нибудь найти, не будем отвлекаться.
Купил на ибее тот самый красный гелий-неон, продавец правда молчит пока об отправке.
И тонкое стекло, на нем попробую напечатать сетку. Видимо в масштабе, потом оптикой буду приводить к нужному размеру.
« Последнее редактирование: 16 Апрель 2013, 18:33:03 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Стекло с просветляющим покрытием обычно отсвечивает фиолетовым или, иногда, зеленым.

В тонкой пластине у кварца двупреломление незаметно, у шпата - видно четко.

Большие куски исландского шпата бывают просто как необработанные куски, для коллекций минералов и т.д. Для военных могли и реально большой кусок сделать. Спроса нет, вот и не делают больших кусков :)

Пробовать печатать сетку можно на прозрачной пленке для принтера, как раньше для проекторов использовали. Очень удобно. Если, конечно, пленка еще есть в продаже.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Просветление да, но кроме этого неявного оттенка никаких других эффектов у него нет, поэтому вряд ли.
Значит у шпата все же видно четко двулуч на тонкой пластине.. тогда шпат остается, буду искать.
*Спроса говорите нету... ну да, на икру тоже спроса вроде как не было )

Да, я попробовал на пленке, но у нее одна сторона полуматовая, чтобы краска лучше ложилась, поэтому попробую еще на стекле.
*Отдал свой фрезер, думал не понадобится, а сейчас бы он очень пригодился для оправок разных.
« Последнее редактирование: 16 Апрель 2013, 18:52:06 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Просветление да, но кроме этого неявного оттенка никаких других эффектов у него нет, поэтому вряд ли.
Значит у шпата все же видно четко двулуч на тонкой пластине.. тогда шпат остается, буду искать.

На куске шпата в сантиметр толщиной текст двоится на пару миллиметров зрительно. Значит, тонкий кусок, если поднести к глазу, будет работать вполне заметно.

*Спроса говорите нету... ну да, на икру тоже спроса вроде как не было )
Просто нет систем, где бы это на сегодняшний день требовалось.

Да, я попробовал на пленке, но у нее одна сторона полуматовая, чтобы краска лучше ложилась, поэтому попробую еще на стекле.
Для лазерных принтеров бывают глянцевые с двух сторон.

*Отдал свой фрезер, думал не понадобится, а сейчас бы он очень пригодился для оправок разных.
Я свои станки только для этого и купил.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Она говорила что стекло держали перед собой на вытянутой руке. А он не дает каких-то цветных разводов?
Для струйных, наверное. В лазернике печка.
Да, я читал о ваших станках, это здорово, когда есть собственный парк техники.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Она говорила что стекло держали перед собой на вытянутой руке. А он не дает каких-то цветных разводов?
Цветные разводы может дать что угодно, если двупреломление сочетается с поляризованным светом. Самый типичный пример - пластиковые прозрачные коробочки.

Да, я читал о ваших станках, это здорово, когда есть собственный парк техники.
Я про старые писал; теперь у меня Sherline. Те я продал.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
По стеклам кажется удалось договориться с китайскими товарищами, вот здесь
http://ntdymdточкаenточкаalibaba.com/
22 стекла, за одно стекло $14, доставка ems 56. Если что нужно из их ассортимента, наверно можно будет добавить, пишите. Вечером посылаю им подтверждение.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Отраженный солнечный свет поляризован, значит вполне могут быть, хорошо.
Я именно о Sherline и говорю, Вы писали о продаже, я читал темы полностью. Пластик в станках не понимаю. А Sherline судя по описаниям на их сайте - хорошие станки.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Ассортимент роскошный, спасибо за наводку. Прямо сейчас ничего не надо.

Пластик в станках - и даже дерево! - допустимы, если с умом. Главное, чтобы точность определялась металлическими деталями. В конструкциях оптики - точно так же.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Ок, отправляю подтверждение заказа.
Франкфурт прислал новости о зеленом лазере
http://www.frlaserco.com/images/pdfs/Modules/green/GLM/glm532-01-1120-12.5%280-40t%29-00.pdf

Насколько я понимаю это достаточно хороший лазер, немного непонятны параметры
Диаметр пятна на выходе 0,1 мм - это как у них так получается?
Дивергенс 12,5 мрад - в дешевых пишут об 1 и даже 0,5мрад, почему же здесь так много? Как у него вообще луч выглядит?
Что такое Beam alignment tolerance angle?


Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Покупатель написал что лазер отправил. Будем надеяться что он дойдет нормально и будет исправен.

Да вот же, с этой точностью...пока первые конструкции не дали желаемого результата. Я уже на бронзовые здоровые фитинги сантехнические стал засматриваться.. но это такой огород получается..

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Тут параметры просто "реальные", в них не врут, в отличие от дешевых модулей.

Идеи конструкций можно брать у профессиональных лабораторных установок. Основная суть - определить важные расстояния и зафиксировать их стержнями-распорками; определить некритичные расстояния и сэкономить на их фиксации. Например, нет ничего страшного в том, что одна линза будет крутиться относительно другой (в смысле при вибрациях крутиться), если расстояние между ними остается строго постоянным и ось не вибрирует.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Да, спасибо. Сейчас подумал.. я попробую собрать все на четырех направляющих, внутри которых будут жестко по всем 4-м осям крепиться держатели. Ног у держателей вообще нет. Сами оси на жесткую основу. имхо должно получиться.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Я еще так делал. В "Оби" продавался квадратный алюминиевый профиль, анодированный. В том числе квадратные трубы и двутавры. Я такую штуку брал и к ней крепил рейтеры из такого же профиля - иногда винтами, иногда "холодной сваркой", когда как удобнее. Получалась оптическая скамья, почти как настоящая. На фото вы наверное видели, что я станину от "Xendoll" как скамью использовал; еще есть алюминиевый профиль для стеллажей с Т-слотами, тоже хорошо подходит.

А для опытов я брал толстую тяжелую ДСП, к которой эпоксидкой приклеил лист стали. Получился магнитный стол. На eBay продаются магниты с дыркой для шурупа (мебельные) - ими очень удобно к такому столу в любом месте детали крепить. А если все это еще и на мешок с песком положить, тогда получается защита от вибраций, причем почти на уровне профессиональных столов за много килобаксов. Чем больше вес - тем стабильнее система, поэтому пробные конструкции лучше делать потяжелее, а облегчать уже потом, когда работоспособность будет доказана. Я количество песка в столе для голографии выбирал по простому критерию: как можно больше, но так, чтобы я мог это один поднять :)

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Да, ок. Два раза писал ответ, но не прошло. Ладно, потом.
Что такое алюминиевый профиль для стеллажей с Т-слотами? Я видел только на круглых алюмотрубах д25, на них и сделал первый вариант.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Да, это конечно хорошая вещь, но на них собирать будет дорого. Я попробую просто на длинных резьбовых шпильках, они недорого стоят.
Если бы удалось сделать или подобрать какую нибудь конструкцию держателя по принципу жесткой лепестковой диафрагмы для крепежа оптики, то все было бы просто замечательно.
Гелий неон идет, стекла оплачены, подтверждение получено. Только бы стекла отправили  действительно с паспортными параметрами.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Да, это конечно хорошая вещь, но на них собирать будет дорого. Я попробую просто на длинных резьбовых шпильках, они недорого стоят.
Особенно хорошо эти шпильки в трубку продевать для дополнительной жесткости.

Если бы удалось сделать или подобрать какую нибудь конструкцию держателя по принципу жесткой лепестковой диафрагмы для крепежа оптики, то все было бы просто замечательно.
Может просто кольцо с винтами по радиусу?

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Кольцо с винтами да, это классика, и его пробую. Был бы фрезер - уже бы все настрогал, а так пробую левой рукой чесать правое ухо..

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Уезжал в командировку. Очень мало времени на опыты.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Gall, совсем нет времени на опыты. перерыв пока. Стекла пришли, молодцы китайцы, по первым прикидкам параметры графикам соответствуют. Лазер из Германии где-то застрял, жду.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Почта России любимая? :(

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Не знаю, отправка была DHL.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Немецкий DHL - это почта Германии. Не-курьерские посылки они передают почте России. Через сайт DHL можно узнать номер посылки в системе почты России.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Как это сделать? Не нашел на dhl.de

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Надо ввести номер для отслеживания (который DHL) и начать отслеживание. Где-то в середине этого процесса можно увидеть новый номер вида RA123456789DE - это и есть международный почтовый идентификатор. Этот номер уже можно вводить на сайте Почты России, на gdeposylka.ru и т.д.

Я, к сожалению, не помню, на каком языке процесс происходит. Возможно, я делал его на немецком.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Спасибо, нашел. Написано что 17.05 в Краснодаре, покинул сортировку, значит сейчас будет уже у нас в отделении. Это хорошо.
Gall, скажите Вы случайно не знаете что происходит с обычным естественным светом при прохождении-отражении от обычного же оконного стекла? Понятно что полоса режется, но что-то еще явно есть, потому что при определенном угле становятся видны радужные пятна на автостеклах, знаете такие регулярные в пару сантиметров. Поляризация? Или еще что-то?

*Кстати, пару недель назад получил письмо от китайцев, предложили на пробу зеленый лазер, за так. Согласился естественно, сказали что вышлют, пока ничего нет, но может уже идет где-то..
« Последнее редактирование: 20 Май 2013, 16:36:39 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Gall, скажите Вы случайно не знаете что происходит с обычным естественным светом при прохождении-отражении от обычного же оконного стекла? Понятно что полоса режется, но что-то еще явно есть, потому что при определенном угле становятся видны радужные пятна на автостеклах, знаете такие регулярные в пару сантиметров. Поляризация? Или еще что-то?

Случайно знаю - поляризация. Точнее, совокупность трех явлений.

1. При отражении или прохождении света через любое прозрачное вещество под косым углом свет частично поляризуется. (Формулы Френеля и закон Брюстера).
2. Двупреломляющие вещества вращают поляризацию или меняют ее характер (линейная-эллиптическая-круговая), причем это изменение зависит от длины волны и от толщины вещества. Анизотропные вещества двупреломляют, а двупреломляющие всегда анизотропны.
3. Прозрачные пластики, штампованные детали, синтетические пленки всегда анизотропны в силу технологии изготовления.

Радужная окраска получается из-за разницы в поляризации разных длин волн после прохождения через двупреломляющее вещество. После второго поляризатора (анализатора) разница в поляризации превращается в разницу интенсивности. В роли второго поляризатора обычно выступает само же двупреломляющее вещество (опять формулы Френеля). Из-за неоднородности свойств окраска получается радужной. Особенно хорошо она видна на прозрачных штампованных коробочках от аудиокассет и компакт-дисков.

Общая схема: источник света, поляризатор (оконное стекло или плоское стекло светильника, иногда достаточно земной атмосферы), двупреломляющее вещество (пластиковая коробка или тонировочная пленка на стекле), анализатор (второй поляризатор - та же самая пластиковая коробка или стекло), наблюдатель. Если вместо "паразитной" поляризации от стекол использовать два "настоящих" заводских поляризатора, эффект получается потрясающе сильным.

Это явление малоизвестно и в распространенной литературе не описано. Объяснение, которое я сейчас пишу, я экспериментально обнаружил сам на 2-м курсе. Ни один из специалистов, кому я задавал этот вопрос, не был знаком с этим явлением и не знал его объяснения, но все они согласились с моей версией. Эту версию я затем проверил экспериментально, и она действительно подтвердилась.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Спасибо, Gall
2.3. - но ведь обычное оконное стекло не обладает двулучепреломлением?
\\\\Радужная окраска получается из-за разницы в поляризации разных длин волн после прохождения через двупреломляющее вещество.\\\
Не знаю замечали ли Вы, но если мне не изменяет память - раньше радужные пятна на старых автостеклах были видны просто так, при определенном угле зрения и освещении. Плохое стекло давало сильные пятна, покачественнее - меньше.

Как с этим быть?

+ Сорри, перечитал внимательнее: видимо, в случае с автостеклами, поляризатор, двулучепреломлятель  и анализатор - все они в одном флаконе? Там ведь диплексы-триплексы стекло-пленка-стекло, да еще и стекло само как-то стурктурируют?
Хорошо, а вот с оконным стеклом как быть? Неужели они тоже обладают двулучепреломлением?

+ Вопросы снимаю, кажется примерно ясно стало. Оконное задает некую начальную поляризацию, которая потом по Вашей схеме уже на триплексе автостекла работает так как Вы написали.

Сейчас взял поляризационный фильтр, Солнце, направил на лобовое - эффекта не увидел, видимо просто неверно собрал всю троицу.
« Последнее редактирование: 21 Май 2013, 18:52:38 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Спасибо, Gall
2.3. - но ведь обычное оконное стекло не обладает двулучепреломлением?
Оконное не обладает, а вот специальное уже может.

Сорри, перечитал внимательнее: видимо, в случае с автостеклами, поляризатор, двулучепреломлятель  и анализатор - все они в одном флаконе? Там ведь диплексы-триплексы стекло-пленка-стекло, да еще и стекло само как-то стурктурируют?
Да-да. Именно пленка дает сильнейший эффект. И та, что в триплексе, и та, которой стекло тонируют. Я на обычной пленке от упаковки чая (термоусадочной, в которую снаружи картонную коробку обтягивают) наблюдал эффект вращения поляризации аж на 90 градусов (ну то есть если ее между скрещенными поляроидами поместить, получается прозрачно). Так что я уже никаким эффектам в пленках не удивляюсь, а полимерных деталей в оптике побаиваюсь. Мало ли.

Со стеклами автомобиля все еще сложнее, потому что свет может войти через одно окно, а выйти через другое, причем несколько раз переотразившись в салоне.

Хорошо, а вот с оконным стеклом как быть? Неужели они тоже обладают двулучепреломлением?
Оконное само по себе никогда и не дает радуги. Радужная окраска получается на пластиковых предметах, освещенных прошедшим через окно светом.

Хорошо, а вот с оконным стеклом как быть? Неужели они
Сейчас взял поляризационный фильтр, Солнце, направил на лобовое - эффекта не увидел, видимо просто неверно собрал всю троицу.
Легче всего наблюдается на таких комбинациях:

поляроид + коробочка компакт-диска + поляроид (радужная окраска)
поляроид + упаковочная пленка + поляроид (резкое вращение поляризации, смена черного на белый и наоборот)
поляроид + кусок природной слюды + поляроид

Кустарные варианты: многие солнцезащитные очки являются линейными поляризаторами, излучаемый ЖК-экранами свет обычно линейно поляризован. Хорошие поляризаторы используются фотографами.

Вообще явление очень частое, но, как обычно, сначала его проще поймать на гарантированной комбинации, а потом уже варьировать условия.

ВАЖНО! Если используется поляризационный фильтр для фотоаппарата, он может оказаться "циркулярным" (со встроенной четвертьволновой пластинкой). Такой фильтр надо класть обязательно "наружной" стороной к пленке/коробочке, а "внутренней" (той, которая с резьбой для объектива) - наружу. Толстые или искривленные предметы дают радугу, тонкие пленки - однородный цвет (часто просто черно-белый или темно-синий).

У этой штуки есть практическое применение. Если из прозрачной пластмассы (оргстекла) сделать макет какой-нибудь детали и поместить между скрещенными поляроидами, то при приложении нагрузки по радужной картине будет видно распределение механических напряжений в макете.
« Последнее редактирование: 21 Май 2013, 22:48:38 от Gall »

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Да, спасибо. Я тут один небольшой опыт ставлю, со стеклами, пока картинка не складывается. Надо подумать.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Явления, с которым двупреломление можно легко спутать:
* интерференция в тонких пленках
* дифракция на царапинах на поверхности (после шлифовки)
Характерный признак двупреломления - при повороте одного из поляризаторов (второй неподвижен) цвета меняются на дополнительные. Дифракция зависит от угла зрения, но не от поляризации. Интерференция в тонких пленках не зависит вообще ни от чего, но исчезает при нарушении пленки, в том числе при смачивании или покрытии лаком поверхности, если пленка на поверхности.

Еще двупреломление сильно связано с деформациями и вообще с формой предмета, поэтому на изгибах и вблизи выступов и отверстий характер радужных полос меняется (обычно полосами вдоль изгиба, кругами вокруг отверстия и т.д.); это косвенный признак явления.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Да, Gall, спасибо, пока задачка не дается. Вроде просто все - а непонятно.

Пришел гелийнеон из Германии. БП 220В слегка потрескивает, шьет где-то высокое, но не критично, работает. Лазер почему-то работает в импульсном режиме, это сказывается просадка напряжения в БП из-за пробоя или это его нормальный рабочий режим?

Чуда не случилось, скорее добавилось вопросов.
а) ставлю синий фильтр, с небольшим пропусканием в красном - вижу фиолетовый луч. Что это значит? Он что, фонит по всему диапазону? На указке вижу ослабленный красный, как и положено.

а) я по-прежнему не вижу той картинки, которую дает старая указка, ГН дает примерно то же, что и новые китайские лазеры.
Если светить лазером в глаз, то старая указка без оптики дает очень тонкий отрезок размером примерно 1 см толщиной 0,1-0,2 мм, в середине которого яркая точка размером 0,3-0,5 мм. Такая картинка видна вне зависимости от расстояния, с которого смотреть.
Новые китайцы и ГН дают точку только на определенном расстоянии, в зависимости от настройки оптики. Если убрать оптику, то видно пятно явно оптического происхождения. Такое впечатление что в новых китайцах и ГН на выходе уже стоит какая-то встроенная оптика, а в старой указке на кристалле ее нет вообще.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Да, Gall, спасибо, пока задачка не дается. Вроде просто все - а непонятно.

Пришел гелийнеон из Германии. БП 220В слегка потрескивает, шьет где-то высокое, но не критично, работает. Лазер почему-то работает в импульсном режиме, это сказывается просадка напряжения в БП из-за пробоя или это его нормальный рабочий режим?
Просадка. Гелий-неоновые всегда непрерывны. Возможно, БП шьет, после чего срывает защиту.

а) ставлю синий фильтр, с небольшим пропусканием в красном - вижу фиолетовый луч. Что это значит? Он что, фонит по всему диапазону? На указке вижу ослабленный красный, как и положено.
Трубка гелий-неонового лазера в бока светит оранжевым, иногда (особенно у старых лазеров) со значительной примесью голубого. Это излучение некогерентно. Разумеется, его часть попадает и на выход трубки. Обычно оно не мешает, т.к. очень слабое и сильно расходящееся. Избавиться от него легко - достаточно поставить лазер на некотором расстоянии от установки. Тогда когерентный луч это расстояние преодолеет, а некогерентная паразитная подсветка - нет. А можно просто взять красный фильтр.

У указки, кстати, тоже есть паразитная подсветка, но она тоже красная, поэтому ее труднее заметить.

Цитировать
а) я по-прежнему не вижу той картинки, которую дает старая указка, ГН дает примерно то же, что и новые китайские лазеры.
Если светить лазером в глаз, то старая указка без оптики дает очень тонкий отрезок размером примерно 1 см толщиной 0,1-0,2 мм, в середине которого яркая точка размером 0,3-0,5 мм. Такая картинка видна вне зависимости от расстояния, с которого смотреть.
Новые китайцы и ГН дают точку только на определенном расстоянии, в зависимости от настройки оптики. Если убрать оптику, то видно пятно явно оптического происхождения. Такое впечатление что в новых китайцах и ГН на выходе уже стоит какая-то встроенная оптика, а в старой указке на кристалле ее нет вообще.
Может быть. Но тогда я неверно понял, о какой именно картинке идет речь.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Сейчас еще сообразил. Возможная причина нестабильной работы He-Ne, особенно если голубым заметно светит - лазер старый и долго лежал без эксплуатации. В блоке питания, стало быть, срабатывает разрядник - трубка "строптивая" и требует более высокого напряжения, чем обычно. Исправляется легко - тренировкой трубки (просто включить и дать поработать часок). При этом вся грязь из рабочего объема высаживается на стенки и в геттер, и лазер начинает работать как следует.

В особо тяжелых случаях (лазер трудно стартует, синего много) рекомендуется засунуть трубку в мешок с гелием и дать там полежать подольше.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Gall, мешка с гелием у меня видимо нету, а вот дать час поработать я конечно смогу. Час или чем больше тем лучше?
Вообще он светит красным, я бы и не увидел побочки если бы не фильтр - после него лазер фиолетовый. Старая указка после этого де фильтра светит ослабленным исходным красным.
Так БП может шить просто из-за старости лазера, по причине ненормативной нагрузки?

Картинка у старой указки в точности такая как я написал:
Если светить лазером в глаз, то старая указка без оптики дает очень тонкий отрезок размером примерно 1 см толщиной 0,1-0,2 мм, в середине которого яркая точка размером 0,3-0,5 мм. Такая картинка видна вне зависимости от расстояния, с которого смотреть (с учетом конечно диафрагмирования выходным отверстием).

Новые китайцы и ГН дают точку только на определенном расстоянии, в зависимости от настройки оптики. Если убрать оптику, то видно пятно явно оптического происхождения. Такое впечатление что в новых китайцах и ГН на выходе уже стоит какая-то встроенная оптика, а в старой указке на кристалле ее нет вообще.
То есть новые китайцы и ГН дают что угодно, но только не малую точку (если не брать во внимание отрезок) на любом расстоянии, как это происходит с указкой.
« Последнее редактирование: 25 Май 2013, 23:13:55 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Gall, мешка с гелием у меня видимо нету, а вот дать час поработать я конечно смогу. Час или чем больше тем лучше?
Пока не заработает стабильно - в пределах разумного. В паспортах на разные приборы пишут время тренировки от 20 минут до 2 часов, и, похоже, пишут зачастую от фонаря. Обычно хватает примерно получаса.

Мешок с гелием - крайнее средство, к тому же довольно бесполезное. Восстанавливать газовый состав внутри лазера сквозь стекло, надеясь на диффузию, вообще сомнительно. Оно просто относительно доступно. Для него не нужен чистый газ, годится гелий от воздушных шариков - оттуда его и берут (надувают вместо шарика мешок или у уличного торговца, или из баллончика "набора для праздников"). Но если почему-то с этим есть трудности, то и не надо. Толку мало.

Цитировать
Вообще он светит красным, я бы и не увидел побочки если бы не фильтр - после него лазер фиолетовый. Старая указка после этого де фильтра светит ослабленным исходным красным.
Так и должно быть. Если синий мешает, ослабляйте луч либо нейтрально-серым фильтром, либо сыграйте на некогерентности побочки. Если в установке будет использоваться любая дифрешетка или преломляющая призма, она автоматически все паразитное излучение уберет. Короткофокусная линза это тоже делает.

Цитировать
Так БП может шить просто из-за старости лазера, по причине ненормативной нагрузки?
Может. (Или если просто БП не от того типа лазера). Точнее говоря, дело не в старости (изношенности) лазера, а в долгом хранении - лазер "застоялся". Вы аналогичное поведение могли видеть у энергосберегающих лампочек - если лампочка долго хранилась без использования, она часто разгорается не сразу, светит слабо, "капризничает", но со временем это проходит. Это свойство всех вакуумных и газоразрядных приборов, лазер не исключение.

Цитировать
Картинка у старой указки в точности такая как я написал:
Если светить лазером в глаз, то старая указка без оптики дает очень тонкий отрезок размером примерно 1 см толщиной 0,1-0,2 мм, в середине которого яркая точка размером 0,3-0,5 мм. Такая картинка видна вне зависимости от расстояния, с которого смотреть.
Точка - мода TEM00, линия образована высшими модами.

Цитировать
Новые китайцы и ГН дают точку только на определенном расстоянии, в зависимости от настройки оптики. Если убрать оптику, то видно пятно явно оптического происхождения. Такое впечатление что в новых китайцах и ГН на выходе уже стоит какая-то встроенная оптика, а в старой указке на кристалле ее нет вообще.
Или просто у него дырка больше.

Диаметр точки, в которую фокусируется любой луч света, при данной длине волны зависит только от угла, под которым луч сходится в эту точку (т.е. от параметров линзы). Чем острее угол, тем меньше точка (и тем больше расходимость луча за этой точкой).

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Написал пост как раз про шарики, вспомнил что там тоже вроде гелий, но он улетел куда-то, ладно, примерно с гелием понятно.

Часа два поработать дам, техпараметры БП и трубки сверю.

Насчет точки и отрезка в старой указке я думал что отрезок - это щель между кристаллами, нет?

И однако, не понимаю как мне получить на ГЕНЕ такую же точку как на указке. Теория о диаметре луча и прочем понятна и логична, но факт в том, что я вижу собственными глазами в указке: микроточка на любом (разумном) расстоянии (0 - 1 метр, дальше просто сложно увидеть что там) . А в других лазерах - да, все так как Вы описываете. Видимо придется лезть смотреть конструктив как-то. Проблема в том, что мне нужна именно эта точка, с нее вся история и началась, можно сказать.

Еще вопрос - ограничено ли время непрерывной работы ГеНе? И не повредит ли ему этот импульсный режим?

По повод у побочного излучения - поскольку светим в глаз, то не хотелось бы иметь неконтролируемое излучение, которого неизвестно сколько и в каком оно диапазоне, особенно если оно куда-нибудь в УФ или ИР уйдет.
« Последнее редактирование: 25 Май 2013, 23:35:36 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Насчет точки и отрезка в старой указке я думал что отрезок - это щель между кристаллами, нет?

Нет. Там кристалл один, щелей нет, но генерирующий участок прямоугольной формы. Поэтому луч овальный в той или иной степени, а чаще всего тонкий эллипс. Сам кристалл очень маленький, поэтому луч сильно расходится, но потом сразу же собирается линзой.

И однако, не понимаю как мне получить на ГЕНЕ такую же точку как на указке. Теория о диаметре луча и прочем понятна и логична, но факт в том, что я вижу собственными глазами в указке: микроточка на любом (разумном) расстоянии (0 - 1 метр, дальше просто сложно увидеть что там) . А в других лазерах - да, все так как Вы описываете. Видимо придется лезть смотреть конструктив как-то. Проблема в том, что мне нужна именно эта точка, с нее вся история и началась, можно сказать.
А попробуйте телескоп. Я не знаю, насколько далеко сейчас теоретический предел расходимости, и, судя по вашим словам - далеко. Попробуйте схему телескопа Галилея или Кеплера - длиннофокусной линзой соберите луч в точку (конус), и сразу около точки короткофокусной расширьте (в цилиндр). Можно взять пару линз от DVD - большую (внутреннюю) и маленькую (наружную), они дадут сжатие примерно в 10 раз. Если

Еще вопрос - ограничено ли время непрерывной работы ГеНе?
Нет. Есть паспортный срок службы (ресурс) - тысячи часов. На практике лазеры обычно работают намного дольше.

И не повредит ли ему этот импульсный режим?
Не должен, но лучше все-таки устранить причину. За блок питания страшно, мало ли.

По повод у побочного излучения - поскольку светим в глаз, то не хотелось бы иметь неконтролируемое излучение, которого неизвестно сколько и в каком оно диапазоне, особенно если оно куда-нибудь в УФ или ИР уйдет.
Спектр этого излучения предсказуемый и безопасный - примерно такой же, как у неоновой лампочки. Если ослаблять луч нейтрально-серым фильтром, или же за счет малого отражения от прозрачного стекла, то паразитное излучение ослабнет вместе с лучом. Оно и так слабее в тысячи раз. Вы его видите только потому, что луч сильно ослабляете фильтром, который пропускает синий.

В любом случае ПОЛНУЮ очистку от любого паразитного излучения можно сделать пространственным фильтром, а от далеких длин волн - призмой или дифракционной решеткой. Лишнее излучение тогда пойдет просто в другую сторону.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Gall, спасибо.
Подержал ГЕНЕлазер включенным - результат тот же. Заметил, что в голубом сиянии мелькает какая-то красная блестка. Добавил к синему красный фильтр, синий ослабляет красную часть, красный отрезает синюю часть. На выходе получилась красная микроточка, очень маленькая, что и требовалось. Гут. Думаю, этого будет достаточно.

Блок питания тихонько потрескивает, пока оставлю как есть, все равно с ним ничего не сделаешь, он залит наглухо, только новый покупать.

Посмотрел микроскопом как устроена старая указка. Выяснилось, что там таки линза встроенная есть. Видимо, хорошая линза и правильно поставлена.

В итоге буду начинать собирать все это в одно целое.

+
Забыл просто ради интереса посмотреть оранжевую побочку, попробую.
« Последнее редактирование: 31 Май 2013, 20:24:41 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Не за что! Рад, что получилось.

Оптика - очень предсказуемая штука, но довольно капризная (нужны большие точности). Если один раз получилось и вы поняли законы, будет получаться и дальше.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Gall добрый день, давно хотел написать - мои извинения за долгое молчание. Насущная работа пока не позволяет двести опыты с лазером, смотрим другой кусок этой мозаики. Все планы в силе но приоритеты перенесли, пока идем по более простым вещам, чтобы получить хотя бы один промежуточный результат, на котором уже строить все основное.

Сильно все сдерживает то, что и сегодня нет техники для 3-д скан глаза полностью, все как-то кусками до с кучей ограничений. То есть ходим как слепые вокруг слона, а в упор его не видим.. все на ощупь.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Добрый день!

Сильно все сдерживает то, что и сегодня нет техники для 3-д скан глаза полностью, все как-то кусками до с кучей ограничений. То есть ходим как слепые вокруг слона, а в упор его не видим.. все на ощупь.

Это еще везет. В природе много объектов похлеще глаза, да хотя бы и те же атомы. Все исследования приходится делать косвенными методами. Хорошее понимание свойств веществ позволяет из этих косвенных методов творить чудеса, например томографию или сканирующую туннельную микроскопию. Но только если оно есть, это понимание...

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Да, но с атомами сложности понятны - в микромир мы не вхожи. А здесь вот оно все, буквально на ладонях - а не дотянуться. И в данном случае ситуация может в чем-то наоборот: понимание того, что мы должны увидеть есть - а получить доказательства не можем. И идет разговор на уровне: это хвост - да нет, это просто палка, это уши - да нет, это крылья и тп.
Должен быть какой-то простой способ, сколько раз уже убеждался, если решение усложняется до невозможности его исполнения, значит пропущено что-то удивительно простое.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Скорее всего пропущена физика.

Если бы я планировал исследования "с нуля", я бы попытался воспользоваться методами, на которых основана томография. Почти наверняка среда глаза изотропна, но неоднородна. Тогда ее можно описать скалярным полем ("поле" в математическом смысле). Если даже она анизотропна, ее можно описать тензорным полем (не путать торсионную составляющую этого поля (в математическом смысле) с псевдонаучными "торсионными полями", это "случайное" совпадение названий). Тогда для любого луча (хоть светового, хоть ультразвукового, хоть какого) можно будет написать систему уравнений, описывающую его прохождение через такую среду. Направляя луч какой-нибудь фиксированной формы на глаз, мы будем наблюдать, как этот луч фокусируется, размывается, "портится", то есть как глаз "решает" эту систему уравнений. Проделав это много раз с разными лучами и изображениями, можно будет собрать достаточно информации, чтобы решить уравнения "в обратную сторону" и найти и нарисовать соответствующее поле. Это и будет "томограмма".

Здесь я, по сути, описал аналог компьютерной томографии, но со световым лучом вместо рентгена.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Физика на хорошем уровне технического ВУЗа, 30 лет назад. Достаточно для понимания общей сути но, конечно, совершено недостаточно для понимания на уровне уравнений, тензоров и тп.
Да, сейчас уже есть оптические когерентные томографы (почему их называют когерентными когда там IR-светодиод, непонятно). Но они работают кусочно, по узким задачам и областям глаза. В целом - не умеют. Задача все-таки нетривиальная, это надо признать.
Кстати, если посмотреть на изображения роговицы на томограмме, то она имеет одну толщину на всем своем протяжении. А на деле она тоньше в середине и утолщается к краям. Это наводит на мысли о погрешностях модели.
« Последнее редактирование: 27 Сентябрь 2013, 19:04:54 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Такое может быть, например, если не учитывать анизотропию. Либо если толщина роговицы и в самом деле меняется в зависимости от условий.

Так-то действительно хочется или томограф с лазером (восстановление волнового фронта по интерференции), либо даже скомбинировать методы. Интересно ультразвук с оптикой одновременно. Ультразвук создает в среде волны, а оптикой эти волны смотрим. Математика, конечно, будет мама-не-горюй.
« Последнее редактирование: 28 Сентябрь 2013, 12:23:40 от Gall »

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Такое может быть, например, если не учитывать анизотропию. Либо если толщина роговицы и в самом деле меняется в зависимости от условий.
И меняется, и не учитывают. Мы практически ничего не знаем об этой маленькой вселенной, которая меняется каждый десяток-другой миллисекунд. Там парадокс на парадоксе. Это удивительно, но это так.

Так-то действительно хочется или томограф с лазером (восстановление волнового фронта по интерференции), либо даже скомбинировать методы. Интересно ультразвук с оптикой одновременно. Ультразвук создает в среде волны, а оптикой эти волны смотрим. Математика, конечно, будет мама-не-горюй.
УЗИ биомикроскопию делают, но картинки получаются "размазанными", и глубина скана макс 15 мм. На сетчатку что упало то пропало. А вот лазером почему-то не светят. Может ширины СЛИР-диода считают достаточно. И методики эти работают только в стерильных визуальных условиях, что практически сводит на нет все получаемые "результаты".
Что же касается математики, то мы ведь умеем считать только то что нам известно, а оптика глаза для нас непознана, глаз много сложнее самого сложного объектива + все время в движении.
Как-то проще имхо можно его увидеть в работе.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
С математикой такая штука. Можно ведь взять самую общую модель: показатель преломления как метрический тензор и коэффициент поглощения аналогично. Разбить глаз на вокселы с заданным разрешением и по имеющейся информации решать систему уравнений. Это абсолютно универсальный способ, не зависящий от наших знаний, но требующий очень много информации. Собрать эту информацию можно, пропуская через глаз простые изображения (но не такие простые, как одна точка). Лазером удобнее. Оптическая схема примерно такая: конденсор, слайд с картинкой, объектив, глаз, объектив, камера. Слайды надо менять очень быстро (и камера должна быть быстрой), чтобы успевать делать снимки быстрее движения глаза. По достаточно большому количеству таких картинок можно сделать томограмму.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Полный набор параметров больше: поглощение, рассеивание, преломление, отражение, граничные эффекты, как функция длины волны от 380 до 780. И все это для каждого частного элемента матрицы. Даже если не брать весь объем, а нарезать по меридианам через, скажем, 10град - все равно это очень много.
Время саккад, по разным данным - от 10 до 150 мс, старт-стоп и направление неизвестны, значит время цикла до 10 мс, львиную часть выборок надо будет отбрасывать (по неочевидным критериям). Это очень высокие требования к технике и обработке. Можно выбрать только четверть сектора, например, но это приведет к сильному упрощению результатов, при сохранении всех исходных сложностей (глаз умеет работать по отдельным меридианам).

Имхо на этом пути видится титанический труд с плохо прогнозируемыми результатами.

С другой стороны, при любых раскладах мы имеем четкие границы оптических сред, пусть и с близкими параметрами. Все, что нужно - это просто увидеть их.
« Последнее редактирование: 02 Октябрь 2013, 13:30:37 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Полный набор параметров больше: поглощение, рассеивание, преломление, отражение, граничные эффекты, как функция длины волны от 380 до 780. И все это для каждого частного элемента матрицы.
На самом деле гораздо проще. Эти параметры не независимы. В действительности есть только поглощение и преломление (оба как функция длины волны), зависящие от направления (заданные тензором). Все остальные эффекты - рассеивание, отражение, граница - это всего лишь частный случай того, что бывает при резком изменении показателя преломления в какой-то точке. Поэтому в общей модели они будут получаться как следствие, т.е. их не придется вводить в модель отдельно. Если исследовать лазером, то длина волны будет фиксированной (зависимость от длины волны потеряем, зато на одной длине волны измерим все предельно точно).

Время саккад, по разным данным - от 10 до 150 мс, старт-стоп и направление неизвестны, значит время цикла до 10 мс, львиную часть выборок надо будет отбрасывать (по неочевидным критериям).
По статистическим, разумеется - после получения результата. Из большой серии измерений выбрать те, которые дают примерно одинаковые результаты. Все "неповторимые" вещи считать ошибками.

Это очень высокие требования к технике и обработке.
К математической обработке - да, модель из волновой оптики построить придется очень аккуратно и обратную задачу решать с регуляризацией. Техника - не так страшен черт: 10 мс - это очень много, 120 мс - вообще огромное время. Надо лишь подобрать достаточно быструю камеру. Скоростные камеры на 1000 кадров в секунду существуют. Цвет не нужен. Обработку можно делать потом, медленно.

С другой стороны, при любых раскладах мы имеем четкие границы оптических сред, пусть и с близкими параметрами. Все, что нужно - это просто увидеть их.
А также и нечеткие. Можно считать среду как имеющую "границу в каждой точке" (описать все тензором), тогда граничные эффекты и рассеяние получатся из математики сами собой. Можно для начала попробовать посчитать среду как изотропную, неоднородную - анизотропия там конечно есть, но в любом случае не как у жидкого кристалла, а то бы мы поляризацию невооруженным глазом видели. Это два скалярных поля - преломление и поглощение. Градиенты полей соответствуют отражению и рассеянию.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Хорошо, предположим скоростные камеры существуют, математика сложна, но реальна, даже если так - все упрется в итоге в трех слонов: люди, время, деньги. А здесь по несколько нулей.. до запятой, далеко не частная задача, которая по силам паре рук и голов.

На деле - роговица, хрусталик, сетчатка анизотропны, обладают двулучепреломлением, не учитывать это нельзя, получим обычную оптику. Хроматическая аберрация по краям диапазона достигает 2-2,5 дптр и глаз как-то умудряется решать эту задачу, и это не недостаток оптики, как принято думать, а изначально заложенное полезное свойство, которое он использует. Оптические параметры сред в каждой точке известны лишь приближенно, интерполяцией неких табличных значений, без оценки достоверности данных. В этих условиях любое численное описание элементов будет носить приближенных характер со всеми вытекающими для результатов последствиями. Если все это можно победить - то остаются три слона. Имхо.

*Поляризацию невооруженным глазом мы таки видим - см. "фигура Гейдингера"
« Последнее редактирование: 02 Октябрь 2013, 19:36:15 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Хорошо, предположим скоростные камеры существуют, математика сложна, но реальна, даже если так - все упрется в итоге в трех слонов: люди, время, деньги. А здесь по несколько нулей.. до запятой, далеко не частная задача, которая по силам паре рук и голов.
Это-то понятно... Другое дело, что вся неисследованность отсюда и происходит.

На деле - роговица, хрусталик, сетчатка анизотропны, обладают двулучепреломлением, не учитывать это нельзя, получим обычную оптику.
Конечно. Другое дело, что можно построить довольно точную приблизительную модель без учета анизотропии, а анизотропию учесть уже потом. Уточнять всегда проще, чем строить с нуля.

Можно за 0-е приближение взять имеющиеся данные о строении, за 1-е приближение - оптику без учета анизотропии, затем "включить" анизотропию.

Цитировать
Хроматическая аберрация по краям диапазона достигает 2-2,5 дптр и глаз как-то умудряется решать эту задачу, и это не недостаток оптики, как принято думать, а изначально заложенное полезное свойство, которое он использует.
Дисперсию проще измерить просто отдельно. Измерить несколько раз на разных длинах волн. Если уметь измерять на одной длине волны, то повторение измерений на других длинах волн уже не будет проблемой. В общем-то какая разница, какой лазер ставить.

Цитировать
Оптические параметры сред в каждой точке известны лишь приближенно, интерполяцией неких табличных значений, без оценки достоверности данных. В этих условиях любое численное описание элементов будет носить приближенных характер со всеми вытекающими для результатов последствиями.
Так это вообще во всей науке всегда так! Мы никогда не знаем никакую величину точно. Мы можем только узнать ее с некоторым возможным приближением, а цель любого измерения - получить более точное приближение. Успокаиваемся мы тогда, когда нам хватает точности для наших целей. В данном случае цель проста: получить данные просто немного точнее, чем любые уже имеющиеся. Если ничего нового не будет - попробовать сделать еще немного точнее. Рано или поздно будет либо открытие, либо понимание, что открытия точно не будет.

Цитировать
*Поляризацию невооруженным глазом мы таки видим - см. "фигура Гейдингера"
Было бы удивительно, если бы глаз поляризацию совсем не видел. Даже при идеальной изотропии любая идеальная линза слегка фильтрует свет по поляризации просто в силу того, что свет на ее поверхность падает под углом. Вообще любая неоднородность равноценна анизотропии, потому что неоднородность всегда расположена в каком-то направлении, и даже граница с воздухом - не исключение. Я-то имел в виду, что четкого различия света по поляризации глаз очевидно не делает, а значит, двупреломление и анизотропия достаточно малы, чтобы включить их только во втором приближении, а в первом - пренебречь.

Я не претендую на какие-то практические рекомендации, просто по личному опыту знаю, как важны в подобных случаях приемы из "смежных областей". Если исчерпаны все "простые" возможности - значит, можно попробовать методы, например, из минералогии, кристаллографии. Что же до математики, то я лично считаю математику самым дешевым способом решения таких проблем: ничего, кроме карандаша, бумаги и, быть может, компьютера и свободного времени, не требуется. Сложная математическая обработка в известной мере компенсирует отсутствие дорогого экспериментального оборудования, а сделать ее часто под силу одному человеку с ноутбуком.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Это-то понятно... Другое дело, что вся неисследованность отсюда и происходит.
В том-то и дело.

Конечно. Другое дело, что можно построить довольно точную приблизительную модель без учета анизотропии, а анизотропию учесть уже потом. Уточнять всегда проще, чем строить с нуля.
Может и так можно. Имхо в данном случае сложность в том, что неизвестно, где можно упростить без потерь, а где то главное, что нужно учитывать сразу же. Например, почему с нарушением зрения (дальнозоркость, близорукость и тп) растет хроматическая аберрация? Какой механизм? Если у Вас не единица зрение, то это легко видеть на ТИС с разной длиной волны.

Дисперсию проще измерить просто отдельно.... В общем-то какая разница, какой лазер ставить.
Согласен.

Так это вообще во всей науке всегда так! Мы никогда не знаем никакую величину точно. Мы можем только узнать ее с некоторым возможным приближением, а цель любого измерения - получить более точное приближение.
Это так. Но здесь мы не видим самой измеряемой величины, не знаем что именно измерять, в этом сложность. Какой именно болт запускает всю эту машину? Неизвестно. Нужно найти сначала этот болт, потом вести измерения.
Все существующие модели глаза просто не работают, не соответствуют тому, что мы реально видим. А ведь под них написаны десятки, тысячи трудов, диссертаций и тп., что-то там объясняющих и даже получающих какие-то результаты. На заре своих опытов я начинал считать эти модели, думал дело просто в точности. Бросил, потому что оказалось что модели в корне неверны, нечего там считать - нужно сначала менять модель.
Идея посчитать пространство матрицей по опытным данным, без модели, хороша... но три слона!

Было бы удивительно, если бы глаз поляризацию совсем не видел. Даже при идеальной изотропии любая идеальная линза слегка фильтрует свет по поляризации просто в силу того, что свет на ее поверхность падает под углом.
Я-то имел в виду, что четкого различия света по поляризации глаз очевидно не делает, а значит, двупреломление и анизотропия достаточно малы, чтобы включить их только во втором приближении, а в первом - пренебречь.
Может и так.

Я не претендую на какие-то практические рекомендации, просто по личному опыту знаю, как важны в подобных случаях приемы из "смежных областей".
Полностью согласен. Все, что я знаю о работе глаза - это заслуга именно широкого кругозора и знаний в совершенно казалось бы не относящихся к теме областях.

Что же до математики, то я лично считаю математику самым дешевым способом решения таких проблем: ничего, кроме карандаша, бумаги и, быть может, компьютера и свободного времени, не требуется. Сложная математическая обработка в известной мере компенсирует отсутствие дорогого экспериментального оборудования, а сделать ее часто под силу одному человеку с ноутбуком.
Все верно, но увы, этот человек не я.. И еще я плохо представляю, как можно очень быстро менять лазерные картинки в 10мс-цикле. Ведь любая механика дребезжит? Хотя скорость в данном случае, видимо, можно просто заменить большой количеством замеров с последуюшей выборкой из них тех, что прошли без помех.
*Подумалось - может это быстро вращающийся диск в картинками по диаметру и лазер стробоскопом?
« Последнее редактирование: 03 Октябрь 2013, 19:08:01 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Может и так можно. Имхо в данном случае сложность в том, что неизвестно, где можно упростить без потерь, а где то главное, что нужно учитывать сразу же. Например, почему с нарушением зрения (дальнозоркость, близорукость и тп) растет хроматическая аберрация? Какой механизм? Если у Вас не единица зрение, то это легко видеть на ТИС с разной длиной волны.

Это как раз довольно понятно. У любой оптической системы хроматическая аберрация минимальна на каком-то определенном оптимальном рабочем отрезке. Если рабочий отрезок не соответствует "проектному", аберрация растет. Здесь глаз ведет себя вполне подобно любому фотообъективу; близорукий глаз аналогичен объективу, установленному на удлинительные кольца.


Дисперсию проще измерить просто отдельно.... В общем-то какая разница, какой лазер ставить.

Согласен.

Так это вообще во всей науке всегда так! Мы никогда не знаем никакую величину точно. Мы можем только узнать ее с некоторым возможным приближением, а цель любого измерения - получить более точное приближение.
Все существующие модели глаза просто не работают, не соответствуют тому, что мы реально видим. А ведь под них написаны десятки, тысячи трудов, диссертаций и тп., что-то там объясняющих и даже получающих какие-то результаты. На заре своих опытов я начинал считать эти модели, думал дело просто в точности. Бросил, потому что оказалось что модели в корне неверны, нечего там считать - нужно сначала менять модель.[/quote]
Это скорее всего то, что называется "катастрофической потерей точности". Если модель почти верна, ее маленькая погрешность может сложиться в совершенно неверный результат. Самый известный пример такой ситуации - идеальный газ. Модель идеального газа прекрасно описывает все свойства реальных газов, кроме их превращения в жидкость. Это следствие суммирования: сумма достаточно большого количества очень маленьких погрешностей может оказаться большой.

В любом случае ряд Тейлора - наш лучший друг. Существующие модели - это сумма нескольких первых членов ряда. Дальнейшие члены важны - они все еще велики, ими нельзя пренебречь. Но они все равно меньше, чем первые члены. Когда речь идет об измерениях, всегда проще измерить именно отличие реальности от идеализированной модели, нежели просто измерять свойства объекта. А потом добавить к существующей модели еще одно слагаемое.

Цитировать
Все верно, но увы, этот человек не я.. И еще я плохо представляю, как можно очень быстро менять лазерные картинки в 10мс-цикле. Ведь любая механика дребезжит? Хотя скорость в данном случае, видимо, можно просто заменить большой количеством замеров с последуюшей выборкой из них тех, что прошли без помех.
*Подумалось - может это быстро вращающийся диск в картинками по диаметру и лазер стробоскопом?
Совершенно верно. Ведь не требуется показывать длинный кинофильм. Количество нужных картинок невелико. Можно разместить их на диске и очень точно отрегулировать их положение винтами.

Точность механики, достижимая в домашних и полукустарных условиях - от 5 мкм радиального биения и выше. Именно такой точностью обладают хобби-станки. Главный прием изготовления - обрабатывать детали прямо на том месте, где они будут использоваться; например, закрепить вал в подшипниках, диск на валу, и прямо на этом валу обточить диск резцом. Обычные серийные подшипники и нехитрые приемы выбора люфта позволяют легко обрабатывать детали с точностью не хуже 0.01 мм - надо только иметь хороший индикатор (я использую Mitutoyo 513-404E, не реклама). Предусмотрев регулировочные винтики где надо, можно добиться, чтобы стрелка индикатора стояла как влитая. Поэтому вопрос точности механики - это вопрос скорее удачной идеи конструкции, а не дорогих инструментов. Дорогой инструмент, конечно, облегчает и ускоряет работу, но не более того. Просто посмотрите, какие вещи делают моделисты:

Паровая машина. Действующая.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Это как раз довольно понятно. У любой оптической системы хроматическая аберрация минимальна на каком-то определенном оптимальном рабочем отрезке.
Да, но при этом у ОС при выходе за рабочий отрезок рост ХА просто "следует" за расфокусировкой. У глаза это происходит иначе, при "выходе за РА" единый фокус не размывается, а как бы расходится на несколько четких локальных фокусов, при этом собственно расфокусировки картинки, как в ОС, не происходит. А эти разошедшиеся локальные фокусы, в свою очередь, расходятся на разное расстояние для разных волн, линейная разница составляет миллиметры, что явно много для ХА. Если У Вас не 1 зрение и Вы не злоупотребляли очками, то это хорошо видно на ТИСе. Если носите постоянно очки, то такой картины не увидите, увидите просто муть в силу вынужденной адаптации глаза к очкам. Это кстати, плохо для глаза, очки загоняют его в "мертвую зону", нарушают естественный метаболизм, со всеми вытекающими для него нехорошими отложенными во времени последствиями: катаракта, глаукома, дистрофия сетчатки и тп.

Это скорее всего то, что называется "катастрофической потерей точности".
Вряд ли. В этом случае глаз вел бы себя как ОС. А он (см. выше) ведет себя иначе. Я знаю, что он делает и как реально работает, но доказать это! - в этом проблема. По аналогии с идеальным газом: пока глаз здоров, он вполне укладывается в рамки модели. Но любая аномалия ломает эту внешне стройную картину.

В любом случае ряд Тейлора - наш лучший друг.
Согласен, вопрос к чему его применить.

Паровая машина. Действующая.
Стимпаны.. Если бы двигателестроение пошло по этому пути, мы бы жили в эпоху бесшумных и экологичных автомобилей. Но нефтяные интересы тогда победили здравый разум.
« Последнее редактирование: 04 Октябрь 2013, 14:35:42 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Это как раз довольно понятно. У любой оптической системы хроматическая аберрация минимальна на каком-то определенном оптимальном рабочем отрезке.
Да, но при этом у ОС при выходе за рабочий отрезок рост ХА просто "следует" за расфокусировкой. У глаза это происходит иначе, при "выходе за РА" единый фокус не размывается, а как бы расходится на несколько четких локальных фокусов, при этом собственно расфокусировки картинки, как в ОС, не происходит.
Тоже понятно. Любая рукотворная ОС центрально-симметрична (круглые элменты проще делать). Глаз - нет. Поэтому в ОС пятно ХА оказывается по оси, а у глаза осей несколько, и они не совпадают.

Цитировать
Вряд ли. В этом случае глаз вел бы себя как ОС. А он (см. выше) ведет себя иначе.
Он ведет себя как ОС необычной конструкции. Если построить аналогичную систему из стеклянных линз, линзы будут стоять косо, но так хитро, чтобы перекосы взаимно компенсировались.

 Я знаю, что он делает и как реально работает, но доказать это! - в этом проблема. По аналогии с идеальным газом: пока глаз здоров, он вполне укладывается в рамки модели. Но любая аномалия ломает эту внешне стройную картину.

Цитировать
Стимпаны.. Если бы двигателестроение пошло по этому пути, мы бы жили в эпоху бесшумных и экологичных автомобилей. Но нефтяные интересы тогда победили здравый разум.
Не могло, и модели это показывают. У двигателей внешнего сгорания КПД отвратительный, а экология намного хуже, чем даже у бензиновых, в силу более низкой температуры горения. Викторианский Лондон очень наглядно демонстрирует экологическую катастрофу, связанную с применением таких технологий. (В 19-м веке в Лондоне насчитывалось огромное количество смертей от загрязнения воздуха, а очевидцы утверждают, что собеседника на расстоянии вытянутой руки не было видно из-за смога, и это не единичные "стихийные бедствия", а ежедневная ситуация на протяжении многих лет).
« Последнее редактирование: 04 Октябрь 2013, 15:44:26 от Gall »

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Тоже понятно. Любая рукотворная ОС центрально-симметрична (круглые элменты проще делать). Глаз - нет. Поэтому в ОС пятно ХА оказывается по оси, а у глаза осей несколько, и они не совпадают.
Не совсем так, но в целом верно, несколько осей ) вот только моделей таковых на сегодня не существует.

Он ведет себя как ОС необычной конструкции. Если построить аналогичную систему из стеклянных линз, линзы будут стоять косо, но так хитро, чтобы перекосы взаимно компенсировались.
Упрощая, можно и так сказать.

Не могло, и модели это показывают. У двигателей внешнего сгорания КПД отвратительный, а экология намного хуже, чем даже у бензиновых, в силу более низкой температуры горения.
Может быть, я давно читал об этом, создалось впечатление, что если бы эта технология развивалась, то было бы лучше. Может это было несколько однобокое мнение.

+ Отрывок из "Викторианский Лондон" Лайзы Паккард:
\\\\\\\Еще одной примечательной чертой викторианского Лондона был туман, так называемый «гороховый суп». Хороший гороховый суп возбуждает аппетит. Лондонский «гороховый суп» был густым, желтым и зловонным. Принятый в 1956 году закон о чистом воздухе положил конец угольным каминам, извергавшим из каждого дымохода сернистый дым; на смену им пришли газ, электричество и центральное отопление, так что сегодня трудно себе представить, насколько грязным был лондонский воздух. В 1855 году Натаниел Готорн заметил, что собор Св. Павла «за годы почернел от дыма, хотя кое где просвечивает белизна». Туман показался ему «скорее продуктом перегонки грязи… Мрак был таким густым, что все витрины освещались газом».  Другой приезжий, Ипполит Тэн, заметил, что «воздух наполнен желтым густым туманом… все трещины дворца, который называют Сомерсет хаус, черны, портики покрыты сажей… даже в парках туман, пропитанный дымом, оставил следы на зелени… на фасаде Британского музея резьба на колоннах забита жирной грязью».  Житель Савил роу отметил, что «в начале сентября Лондон не гаков, как в остальное время. Воздух чист, нет дыма, потому что все дома [в фешенебельном Вест Энде] закрыты. С Пиккадилли виден Хрустальный дворец в Сиднеме». \\\\\\\

Все же смог видимо не от машин был, каковых в то время и не было, а от угля и тп. К сожалению, не вспомню уже где смотрел источники о паровых автомобилях, но помню что характеристики по потреблению топлива, запасу хода и скорости были хороши, даже по нашим меркам.
« Последнее редактирование: 04 Октябрь 2013, 19:16:18 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Не совсем так, но в целом верно, несколько осей ) вот только моделей таковых на сегодня не существует.
Строится как суперпозиция нескольких обычных систем, по-разному перекошенных. Здесь моделей скорее всего не существует потому, что биологов не учат физике, а физиков не учат биологии. Поэтому биофизиков, могущих построить такую модель, "совершенно случайно" не нашлось.

Цитировать
Может быть, я давно читал об этом, создалось впечатление, что если бы эта технология развивалась, то было бы лучше. Может это было несколько однобокое мнение.
Она развилась практически до своего предела еще в 19-м веке и в начале 20-го. Лондонская копоть действительно была от сжигания угля, но дело тут не в угле, а в самой физике горения твердого топлива в топке. Если жечь, например, дрова или даже специально выращенный бамбук, копоть будет точно такая же. Проблема решается как раз переходом с угля на газ и нефтепродукты, что и произошло. Жидкость или газ можно смешать с кислородом в стехиометрической пропорции и добиться почти полного сгорания до экологически чистых H2O+CO2 (последний потом с помощью растений замкнуть в цикл и превратить обратно в топливо). А поскольку жидкое и газообразное топливо можно жечь прямо в цилиндрах, а не в топке, удалось повысить и температуру горения, и КПД машины. В итоге имеем то, что имеем. Современные двигатели могут работать и на биотопливе, и будет только лучше. Европа уже биоэтанол жжет вовсю.

Что интересно, принцип паровой машины все еще используется - на атомных электростанциях. Он оказался непригоден для работы на сжигаемом топливе, но идеально подошел для ядерного. К сожалению, если бы мы сейчас перевели все автомобили на атомную энергию, запасы урана кончились бы очень и очень быстро - они на самом деле не так уж и велики.
« Последнее редактирование: 04 Октябрь 2013, 19:19:38 от Gall »

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Здесь моделей скорее всего не существует потому, что биологов не учат физике, а физиков не учат биологии. Поэтому биофизиков, могущих построить такую модель, "совершенно случайно" не нашлось.
Вы попали, что называется, в глаз ахиллесовой пяты затронутой темы ) Я даже не передам словами, как далеки врачи (не биологи, ими здесь даже не пахнет) не от физики даже, а от просто механики. А когда речь заходит об измерениях... можно выносить всех. Обо всем остальном речь вообще не идет. И теперь Вы понимаете, почему я согласился с необходимостью знаний смежных тем и широкого кругозора. Это основа основ.

Она развилась практически до своего предела еще в 19-м веке и в начале 20-го. Лондонская копоть действительно была от сжигания угля, но дело тут не в угле, а в самой физике горения твердого топлива в топке.
Насколько я помню, тамошние автопаровики работали на обычном керосине. Так что, думаю, вполне могла бы и состояться ветка. А может мне просто нравится идея бесшумного автомобиля )
« Последнее редактирование: 04 Октябрь 2013, 20:12:32 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Вы попали, что называется, в глаз ахиллесовой пяты затронутой темы ) Я даже не передам словами, как далеки врачи (не биологи, ими здесь даже не пахнет) не от физики даже, а от просто механики.
Знаю :(
К счастью, многие вещи достаточно просты, чтобы им можно было научиться самостоятельно. Лишь бы голова была на месте. Нужен матанализ за 1-й курс и основы статистики для обработки результатов измерений. Все остальное неплохо изложил хотя бы Фейнман в своих лекциях. На базе всего этого вполне можно разобраться в уравнениях Максвелла и в электродинамике сплошных сред на уровне, достаточном для расчета оптики. Еще придется добавить чуть-чуть программирования и, конечно, общение с узкими специалистами, и проект из "невозможного" превращается уже просто в "трудный".

В идеале тут должны быть пять участников: "оптик", "анатом", "математик", "механик" (для изготовления деталей установки) и "программист". Разумеется, один человек может сочетать в себе хоть все пять навыков, но я лично таких людей пока не встречал :)

Насколько я помню, тамошние автопаровики работали на обычном керосине. Так что, думаю, вполне могла бы и состояться ветка. А может мне просто нравится идея бесшумного автомобиля )
Керосин при свободном горении на воздухе коптит страшно. Что же до шума, то у современного автомобиля основной источник шума - шорох шин по асфальту. Для сокращения выбросов в атмосферу надо в первую очередь меньше жечь топлива (любого), т.е. повышать КПД. Известно, что КПД тепловой машины не выше, чем у цикла Карно, т.е. ограничен температурой нагревателя. У паровой машины это в худшем случае 100 градусов (температура кипения), в лучшем пар перегретый, но все равно не выше температуры плавления котла. У ДВС температура в центре камеры сгорания может быть очень большой и даже выше температуры плавления, лишь бы не доходила до стенок. Потому у любых ДВС любой конструкции (хоть поршневых, хоть турбин) КПД оказывается выше, чем у двигателей внешнего сгорания (паровых, Стирлинга). Принцип действия двигателей внешнего сгорания используют только там, где тепло получается не от горения: атомные, солнечные и т.д.; ближайшие конкуренты - фотовольтаика и термоэлектрические преобразователи.

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
К счастью, многие вещи достаточно просты, чтобы им можно было научиться самостоятельно..... и проект из "невозможного" превращается уже просто в "трудный".
Нельзя объять необъятное, невозможно все изучить самому, приходится ставить приоритеты.
Я могу работать "за идею", но остальные четверо справедливо спросят о соразмерной оплате труда. Даже по самым скромным подсчетам, сумма превышает любые разумные рамки семейного бюджета одного человека. Нужно искать другие пути.

Керосин при свободном горении на воздухе коптит страшно. Что же до шума, то у современного автомобиля основной источник шума - шорох шин по асфальту.
Думаю при современном уровне технологии решить задачу копоти будет несложно. С КПД конечно похуже.
Шум шуму рознь. Есть мнение, вполне обоснованное, что воспроизведение музыки на обычной стандартной современной аппаратуре прямо вредит здоровью, и дело здесь не в громкости, а в спектральном составе того, что на выходе. СС ДВС много хуже с этой точки зрения, а "шорох шин" мы слышим только в люкс классе и только на низких скоростях, во всем остальном диапазоне условий - вполне конкретное звуковое сопровождение идет, в том числе и от шин. Я пробовал ездить в тишине в свое время. Совсем другое дело (с), но это может просто мое личное отношение к звукам ..

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Для нас это люкс-класс, а для развитых стран уже стандарт. Европейские нормы по шуму гораздо строже наших.

Цитировать
Я могу работать "за идею", но остальные четверо справедливо спросят о соразмерной оплате труда.
Грант? Kickstarter?

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Грант? Kickstarter?
Кикстартер больше на попресурс имхо похож. Игры, ремешки для эпл etc.
Грант - да, такой путь видится. Но чтобы его получить, насколько я понимаю, нужно положить на стол хотя бы какие-то первоначальные результаты, в подтверждение выдвигаемых гипотез. То есть до него еще дойти надо с затянутым поясом.
У меня нет опыта в этой области, но видимо, придется изучать, что и как там делается. Фонды, источники, требования, права, обязательства и тп. Но сначала - первоначальные результаты.
« Последнее редактирование: 07 Октябрь 2013, 14:55:19 от MBG »

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Кикстартер больше на попресурс имхо похож. Игры, ремешки для эпл etc.
Это верно. Но там есть и другие разновидности поп-проектов: например, разработка недорогого протеза руки для инвалидов. Если проект развивать в сторону, например, восстановления зрения, то краудсорсинговое финансирование для него работать будет.

Грант - да, такой путь видится. Но чтобы его получить, насколько я понимаю, нужно положить на стол хотя бы какие-то первоначальные результаты, в подтверждение выдвигаемых гипотез.
Скорее - подтверждение наличия квалификации в заявляемой области. Грант дают группе, которая уже что-то раньше делала в этой или в смежных областях и получала какие-нибудь опубликованные результаты. На этом основании грантодатель верит, что люди не просто так языком мелют, а действительно собираются работать с хорошими шансами на успех. Обычно начинают с мелких частных проектов и постепенно переходят к более крупным. Главное - публиковать свои результаты в ХОРОШИХ журналах, обязательно рецензируемых и лучше зарубежных. Можно даже просто теоретические соображения подкрепить расчетами и отправить в американский журнал. Если такую статью примут, это уже означает признание, и дальше легче будет искать соавторов для продолжения работы.

Так или иначе, в современной науке правила игры такие: язык - английский, читатели - вся планета (никакой отдельной "российской" или отдельной "американской" науки больше нет, есть одна на весь мир - "общая"), лучшие (почти недосягаемые) журналы - "Nature" и "Cell", а еще есть много хороших журналов рангом пониже. На фоне общемировой картины российские и украинские научные журналы, к великому сожалению, выглядят не лучше, чем АвтоВАЗ на мировом рынке автомобилей, поэтому планку надо сразу поднимать повыше и публиковаться на Западе.
Хорошие публикации открывают путь к получению грантов. Грант из-за рубежа получить часто намного реальнее, чем местный, в силу меньшей коррупции. С нашими "инновационными центрами", как правило, иметь дело бесперспективно - работают только за откаты.

Оффлайн товарищ мышъ

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 128
  • Репутация: +11/-2
. С нашими "инновационными центрами", как правило, иметь дело бесперспективно - работают только за откаты.
С этим я поспорю, обычно гораздо проще найти частного отечественного инвестора(к государственным и не суйтесь там кретины и воры) для проекта, чем обращаться в западные глубоко бюрократизированные и кстати тоже коррумпированные инвестиционные центры.  Нужно искать прямого инвестора и слать в пешее эротическое турне всех жуликов посредников. Кстати добавлю, что в отличие от западных, погрязших в бюрократии инвесторов требующих от тебя кучу бумажек, подтверждения твоей правоты, статей тобой написанных и заключений всяких мудацких экспертов, от отечественного бизнеса можно получить бабло только на словах рассказав смысл своего проекта...... :smile:
« Последнее редактирование: 08 Октябрь 2013, 16:23:16 от товарищ мышъ »
Делай что должен и будь что будет....

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
. С нашими "инновационными центрами", как правило, иметь дело бесперспективно - работают только за откаты.
С этим я поспорю, обычно гораздо проще найти частного отечественного инвестора(к государственным и не суйтесь там кретины и воры) для проекта, чем обращаться в западные глубоко бюрократизированные и кстати тоже коррумпированные инвестиционные центры.
Для прикладных разработок работает. Для фундаментально-теоретических - нет. Сразу спросят про практический эффект ("а это можно будет продать?"), с этим будет проблема. Зато это как раз профиль европейских государственных, они такое любят.

Отечественный бизнес тоже уже умнеет. Типичный бизнесмен разницы между рассуждениями Эйнштейна и Петрика не видит. Петриков у нас много, и в отличие от ученых они обращаются за деньгами сразу, не раздумывая. Научная экспертиза против таких вещей и придумана.

P.S. Ошибочный дубль поста удалил.

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2736
  • Репутация: +172/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Немножко не про науку, но вполне характеризует ситуацию. Автора я знаю лично - он очень хорошо понимает, что пишет. (Да-да, тот самый Волков, который вел кампанию Навального).
http://leonwolf.livejournal.com/347761.html
http://leonwolf.livejournal.com/476031.html

Оффлайн MBG

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 79
  • Репутация: +2/-0
Если проект развивать в сторону, например, восстановления зрения, то краудсорсинговое финансирование для него работать будет.
Да, наверное. Вопрос в том, что над задачей сохранения и восстановления зрения больше века трудятся поколения врачей и исследователей, тысячи шарлатанов и большой бизнес на этом же хорошо сейчас греют руки. Какие-то частные подвижки есть, но задача так и не решена. Эта маленькая вселенная умеет хранить свои тайны.
Поэтому сейчас рано говорить о практическом применении, Сначала надо  понять и проверить основные фундаментальные принципы, а потом уже можно будет говорить о практике.

С грантами понятно, движемся.
Спасибо, Gall.
« Последнее редактирование: 18 Октябрь 2013, 11:16:15 от MBG »

 



SimplePortal 2.3.3 © 2008-2010, SimplePortal