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El primer trabajo de un ingeniero de sistemas ópticos es definir los requisitos del sistema . Este es el paso más importante ; atajos aquí te perseguirá más tarde. Los requisitos obtendrán refinado y modificado como progresa el diseño . Definir los requisitos de forma integral lo antes posible .
Por ejemplo, tome esa puerta mirilla. Se podría decir que el requisito es permitir que la gente dentro para ver a la gente fuera de la puerta . Pero entonces una puerta de cristal sería la solución más sencilla . Así que el primer requisito real sería algo así como , " permite a las personas dentro de una puerta para identificar cualquier persona dentro de los 6 pies de su puerta de entrada sin permitir que la persona que fuera a ver el interior. "
Restricciones
una mirilla es una cosa tan simple --- sin embargo, está diseñado para un conjunto específico de requerimientos .
la identificación de las limitaciones es una extensión de la definición de los requisitos . Por ejemplo, la mirilla tendría una restricción como, " el sistema debe ser lo suficientemente pequeño como para no comprometer la integridad o incendio barrera estructural de la puerta. " Cada sistema óptico tiene una limitación primordial : el costo. Incluso los sistemas más costosos tienen una limitación de costos en alguna parte.
Los requisitos y limitaciones comienzan como ideas que el ingeniero de sistemas óptico se traduce en números. Así que los requisitos para la mirilla de la puerta podría ser algo así como : " un sistema de imágenes pasiva lo suficientemente sensibles como para proporcionar un alto contraste con luz de una lámpara de techo , con un peso de menos de seis onzas con un campo de visión circular de 80 grados , con una longitud total del sistema de dos pulgadas, un diámetro de un centímetro y medio , y resolución angular de medio grado . "
Throughput
una de las principales preocupaciones para el sistema diseño es el rendimiento óptico. Es teóricamente posible construir un sistema óptico con muy buenas características de imagen , por ejemplo, pero uno que no entrega suficiente luz al ojo , película u otro detector . ¿Cuánta luz estará presente en las condiciones en que el sistema funcione ? ¿Cuánto de ese recogerán las ópticas ? ¿Cuánto va a hacer todo el camino hasta el detector y se traducen en una señal utilizable? Rendimiento determinará el diámetro de las ópticas, la sensibilidad del detector, el número de superficies ópticas y el revestimiento en las superficies ópticas .
Función de Transferencia de Modulación
La función de modulación de transferencia o MTF , de un sistema óptico es una medida de lo bien que transmite datos desde el sistema hacia el exterior del sistema , o vice versa. Varía con frecuencia espacial ; es decir , cambia dependiendo de cómo el detalle es fina . Por ejemplo , si nos fijamos en un campo de maíz desde la distancia , verá las plantas verdes cepillado con borlas de oro . Al llegar más cerca se puede ver el oro se debe a una borla que sobresale de la parte superior de la planta ; más cerca todavía , y que vea la borla está formado por vainas grainlike individuales , e incluso más cerca se ve la pequeña de polen en la superficie de las vainas . No se puede ver el detalle cuando estás lejos, porque su ojo no tiene un SMN suficientemente alto en esa escala espacial fina . Al acercarse , los detalles aparecen más grandes , y caen dentro de la región buena MTF del ojo
.
Si la soldadura de metales con láser o imagen detalles de una galaxia distante , MTF es importante. MTF se ve afectada por el tamaño de las ópticas, la calidad superficial de las lentes y espejos , el tamaño de los píxeles en el detector , el rendimiento - y más
rayar la superficie
.
ingenieros de sistemas ópticos pasan sus carreras mejorar sus conocimientos y habilidades. Hay docenas de otras preocupaciones : qué longitud de onda serán el uso del sistema y lo bien que se envían las diferentes longitudes de onda a través del sistema ? Es polarización importante para esta aplicación , y cómo va a ser afectado ? ¿Cómo será el sistema a prueba para verificar que esto funciona ? ¿Qué tan bien se el sistema de trabajo de cinco años a partir de ahora , y cómo alguien puede predecirlo ? ¿La luz es tan brillante que puede dañar el sistema ? ¿El sistema está entrando en un ambiente que hará que sea degradar , y cómo? Aunque este resumen le da una idea de lo que implica el trabajo , se necesitan muchos años para convertirse en un diseñador de sistemas ópticos competente.