Difraktif lenslerin minimum verim limitlerini belirleyen yazılım geliştirilmesi

Abstract

Bu tezde özellikle bazı sensör ve detektör sistemlerinin algılama kısmında kullanılan difraktif lens elemanlarının tasarım parametrelerine bağlı olarak, maksimum ve minimum verim limitlerini belirleyen bir paket yazılımı yapılmıştır. Bu optik tasarım programının kullanılması ile optiksel elemanın tasarım parametreleri belirlenip, ilgili parametrelere bağlı olarak verim limitleri elde edilmiştir. Sensör sistemlerinde algılanacak ya da tespit edilecek olan ilgili nesnenin radyasyon özellikleri önemlidir. Cismin yaymış olduğu elektromanyetik spektrumun algılanması ya da tespit edilmesi ve gereken ışık bölgesinin fiziksel ölçümü için radyometre ve fotometre hakkında literatür çalışması yapılmış olunup, tezde tasarımı planlanan optiksel sistemin parametreleri ile ilişkisi tanımlanmıştır. Tasarımı planlanan optiksel sistemin cismin radyasyonunun geometrik optik ve açısal dağılımlarının incelenmesi bakımından katı açı konusu üzerinde çalışma yapılmıştır. Burada katı açı konusu, algılaması yapılacak olan sensörün görüş alanı ve cisimden gelen ışığın açısal dağılımı hakkında bilgi vermektedir. Piroelektrik hibrit sensörlerinden hareket algılama sensör çeşidinin optiksel yolunda difraktif lensler kullanılır. Difraktif optiğin tanımı ve teoriksel alt yapısı hakkında bilgi verilmiştir. Bununla birlikte, bu alanda kullanımı yaygın olan lensler ve ızgaraların temel çalışma prensibi, tipleri ve kullanım alanlarına da değinilmiştir. Sonuç olarak bu tez çalışmasında öncelikle difraktif lensler hakkında teorik olarak literatür çalışması yapılmıştır. Elde edilen bilgi sonucunda bu tip lens ya da ızgaraların üretim teknikleri konusunda literatür bilgisi derlenmiştir. Algılama sistemlerinde kullanılması planlanan lenslerin ve bu tip lenslerin minimum verim limitlerini belirleyen parametrelerin analizi için bir paket yazılım tasarımı yapılmıştır. İlgili paket yazılım lens tasarımı yapılan merceğe kaynak ya da cisimden gelen ışık ışınlarının verimini minimum yapacak uzaklık değerler kümesinin belirlenmesi ve buna göre ilgili mercekte verimi etkileyen parametreler üzerinde optimizasyon yapılmasını sağlayacaktır