Den første jobben av en optiske systemer ingeniør er å definere systemkrav. Dette er det viktigste steget ; kutte hjørner her vil hjemsøke deg senere . Kravene vil få raffinert og modifisert som designen utvikler seg. Definere kravene omfattende så snart som mulig .
For eksempel ta den døren kikkhull . Du kan si at kravet er å tillate folk inne å se folk utenfor døren . Men da en glassdør ville være den enkleste løsningen . Så den virkelige opprinnelige kravet vil være noe sånt som " tillate folk inne i en dør for å identifisere hvem som helst innen 6 meter av deres inngangsdør uten at personen utenfor for å se inni. "
Begrensninger
en kikkhull er en så enkel ting --- men det er utviklet til et bestemt sett av krav .
Identifisere begrensninger er en forlengelse av å definere kravene . For eksempel ville det kikkhull har en begrensning som " systemet må være små nok til ikke å kompromittere strukturelle integriteten eller brann barriere av døren. " Hver optiske systemet har en altoverskyggende restriksjon: kostnad. Selv de mest kostbare systemer har en kostnadsbegrensninget sted.
De krav og begrensninger starter som ideer som den optiske systemer ingeniør settes til tall. Så kravene til døren kikkhull kan være noe sånt som: " en passiv bildesystem sensitive nok til å gi høy kontrast under lett fra et tak ligaen, veier mindre enn seks gram med en sirkulær synsfelt på 80 grader , med en samlet systemlengde av to inches , en diameter på en halv tomme , og vinkeloppløsning på en halv grad . "
Gjennomstrømning
en av de viktigste bekymringene for systemet design er den optiske gjennomstrømming. Det er teoretisk mulig å lage et optisk system med meget gode avbildningsegenskaper, for eksempel, men en som ikke gir tilstrekkelig lys til øyet , film eller annet detektor. Hvor mye lys vil være til stede i de forholdene som systemet vil fungere ? Hvor mye av dette vil optikken samle ? Hvor mye vil gjøre det hele veien til detektoren og blir oversatt til et brukbart signal? Gjennomstrømning vil bestemme diameteren på optikk , følsomheten til detektoren , antall optiske overflater og belegg på de optiske flater .
Modulation Transfer Function
moduleringsoverføringsfunksjonen , eller MTF , av et optisk system er et mål på hvor godt det overfører informasjon fra systemet til utenfor systemet, eller vice versa . Det varierer med romlig frekvens; Det betyr at forandringer det avhengig av hvor fin detalj er . For eksempel , hvis du ser på et felt av korn fra en avstand , vil du se grønne planter børstet med puffs av gull. Når du kommer nærmere du kan se gull skyldes en dusk som stikker ut fra toppen av anlegget ; enda nærmere, og du ser dusken består av individuelle grainlike pods , og enda nærmere du ser den lille pollen på overflaten av pods . Du kan ikke se detaljer når du er langt borte fordi øyet ikke har en MTF høyt nok på den fine romlig skala . Som du kommer nærmere , detaljene vises større , og de faller innenfor den gode MTF -regionen i øyet.
Enten sveising av metall med en laser eller bilde detaljer om en fjern galakse , er MTF viktig . MTF påvirkes av størrelsen på optikk , overflaten kvaliteten på linser og speil , størrelsen på pikslene på detektoren , gjennomstrømming - og mer
skrape overflaten
.
Optiske systemer ingeniører tilbringer sine karrierer å forbedre sine kunnskaper og evne. Det finnes dusinvis av andre bekymringer : hva bølgelengde vil systemet bruk og hvor godt blir de forskjellige bølgelengder som sendes gjennom systemet ? Er polarisering viktig for denne søknaden , og hvordan vil det bli påvirket ? Hvordan vil systemet bli testet for å verifisere det fungerer ? Hvor godt vil systemet jobbe fem år fra nå , og hvordan kan noen spå det? Vil lyset bli så lyse det kan skade systemet ? Er systemet går inn i et miljø som vil gjøre det dårligere , og hvordan? Selv om dette sammendraget gir deg en anelse om hva jobben innebærer, tar det mange år å bli en kompetent optiske systemer designer .