Spektroskop

[KpS]

hroch napsal: Trefení se hvězdou na vlákno je právě ten problém, který mi nejvíce hlodá hlavou.Jak jsem pochopil ze stránky http://astrosurf.com/~buil/us/fiber/fiber.htm, tak beam-splitter je ještě na dalekohledu společně s kamerou autoguideru.

Cena, o které jsem se zmínil, by byla u firmy, na kterou se většinou obracím ohledně našich optických spojů.

[MMys]

Jeden beam-splitter, který dělí tak 40/60 mám. Na jeden výstup si dáš TVGuider a na druhý jednou provždy naladíš ten kabel, a máš vystaráno. Mrknu na něj, a kdyžtak věnuju. Pro můj zamýšlený záměr má moc malé rozměry, kostka je asi 12x12mm.

[Miloš Hroch]

Tak jsem si poslední hodinu trochu počítal a maloval. Když si tedy urovnám co mi napsal KpS a MMys s tím co jsem zatím přečetl, tak na straně dalekohledu se do ohniskové roviny musí namontovat konektor (nejlépe asi typu FC nebo ST) a pokusit se na něj trefit hvězdou posunem v osách X-Y (pozicioner).  

V původním provedení spektrografu MERIS se v ohnisku dalekohledu nachází jeho vstupní štěrbina což znamená, že k ní by měl být vložen konec optického vlákna. Chápu to dobře? Možná že v tomto případě by šla štěrbina i vynechat, vzhledem k malému průměru jádra optického vlákna a vystupujícího svazku paprsků.

Pro vícevidové vlákno 50/125 um je uváděna hodnota numerické apertury cca NA=0,2 a pro 62,5/125 um NA=0,275. Apertura NA=0,2 odpovídá kuželu paprsků s vrcholovým úhlem 23°, takže pro dalekohledy se světelností f/2,45 a výše by byl využit celý svazek světla (doufám, že jsem se neupočítal). Vezmu-li to z druhé strany pak pro zamýšlený dalekohled Pentax SDHF (f/6,67) by stačilo vlákno s NA=0,075.

Vzhledem k jednoduchosti připojení by byl asi nejlepší opt. kabel - patchcord FC-FC 62,5/125 um , nicméně na tento typ, který je ukončen na obou stranách FC konektorem jsem zatím nenarazil (u českých dodavatelů).

V případě použití beamspliteru předpokládám, že by se na něho musela udělat nějaká značka odpovídající středu opt. vlákna, kam by se nastavovala hvězda.  
Co se týká pointace, tak nejlepší by samozřejmě bylo použít původního konceptu použitého u spektrografu MERIS, tzn. pomocí beamspliteru 75/25 odvést část paprsků na pointační kameru, nicméně je otázkou, zda u slabších hvězd by těch 25% světla kameře kterou mám stačilo (to MMys: o tom už jsme spolu jednou mluvili). Z tohoto důvodu bych asi pointaci prováděl druhým dalekohledem a použil BS pouze pro nastavení hvězdy na opt. vlákno.

Pochopil jsem to dobře?

[KpS]

FC je zkratka jak pro Fibre Channel, tak zkratka pro typ konektoru, kde vlákno je zakončeno jak šikmo ukrojený salám. Stejně tak protikus. Zde tedy nepoužitelné. Na obrázku je ST konektor, který jsem doporučil:



Jsou i další konektory, některé z nich jen duplexní. Jejich konstrukce zaručuje přesnější polohování u rychlých sítí, zde by to však bylo zbytečné, vakl je zanedbatelný. To bílé zakončení je keramika stejně jako vnitřní obložení spojky. To je taky důvod proč spojku nepůjde zkrátit odříznutím, kdyby vinětovala. Snad jen ubrousit.

Dělící kostka tvoří s 1,25" výstupem a s konektorem jediný celek, pro jednou ustavený tak, že když je hvězda na kříži, jde i do vlákna. Asi by se musela kamera dávat vždy stejným způsobem.
Pointovat jiným objektivem by samozřejmě přineslo více světla především pro spektrum. Chytit hvězdu do vlákna by asi šlo jedině s pomocí pointačního okuláru a sklopného zrcátka, umístěného před vláknem. Mechanika zrcátka by ovšem musela být precisní.

Jestli mít na vstupu spektrografu za vláknem ještě štěrbinu, nebo ne, závisí na spektrografu. Jeho optika totiž dá na výstupu obraz vstupní štěrbiny (pro každou vlnovou délku někde jinde). A teď jde o to, jestli těch 50 či 62,5 um zobrazených na výstupu nezhorší spektrální rozlišení dané průměrem kolimovaného svazku a mřížkou.

[Miloš Hroch]

Díky za odpověď. Jak jsem zjistil, tak u úhlově malých stelárních objektů by neměl být problém pracovat bez štěrbiny.

Taky jsem si udělal trochu pořádek v konektorech, podle toho co jsem našel se FC konektory používají spíše na jednovidových vláknech. Přichycení je na závit a měly by se vyrábět jak šikmo "ukrojené" FC-APC, tak s rovným zakončením FC-PC. Nakonec jsem ale pro svoji aplikaci vybral tento typ ST konektoru: http://www.rlc.cz/shop/produkty/patchco ... x2-5mm.php.

Ještě bych se ale chtěl zeptat, zda lze k ukončení použít tento (http://www.rlc.cz/shop/produkty/couplin ... d-diry.php) typ konektoru, nebo je to jen spojka?

Co se týká interface, tak nezbyde nic jiného, než to na stole vyzkoušet v praxi až to přijde. Beam-splitter 75/25 doma mám a na vyzkoušení to bude stačit. Pro vlastní aplikaci by byl asi později vhodnější BS který použil Ch. Buil (92/8 ), aby byly ztráty světla co nejnižší.

[KpS]

Na odkazu je spojka. Její polovina se pro potřeby počítačových sítí nevyrábí, není potřeba. Světlo jde buďto z vlákna do vlákna, nebo z vlákna do přijímače, nebo z vysílače do vlákna. Na přijímači a vysílači konektor samozřejmě je, ale vždy nejspíš integrovaný s elektronikou, která je za ním.

Pro potřeby optických aplikací se zcela jistě vyrábí nejen kabely jiných průměrů, ale i další příslušenství. Tuto oblast neznám a ceny se asi budou pohybovat někde jinde.

[Miloš Hroch]

Ale předpokládám, že pro tuto aplikaci by to mělo jít použít. Jde jen o to, aby bylo optické vlákno pevně, bez vůle fixováno na nějakou "krabici". Jeho konec bude tedy koukat někde uvnitř té spojky a na něj bude fokusován svazek paprsků, nebo se pletu?

Jinak, aby to nevypadalo jako neustálé mlácení suché slámy, tak tady je ukázka prozatím hotových dílů spektrografu:



a optiky:



Na závěr ještě něco pro pobavení. Důvod proč se ta stavba stále tak protahuje je celkem kuriózní. Tou kuriozitou jsou totiž bočnice. Není to nic složitého, prostě pravoúhlý kus Al-plechu se 4 mm dírami pro přichycení. Původně jsem to měl za nejbanálnější část stavby, ale to jsem se hořce mýlil. Na obrázku dole je ukázka "řemeslné" práce jednoho člověka.



Upozorňuju, že ve skutečnosti to vypadá ještě mnohem hůře než na obrázku. Strany nejsou pravoúhlé, tolerance jsou různě mezi 0,8 - 1 mm, odjehlení je provedeno stylem škrabka na sníh a díry jsou zahloubené aniž jsem to požadoval (možná je dotyčný takto odjehlil).

Jeden by nevěřil ale je celkem problém sehnat dílnu, kde by udělali něco pořádně a nechtěli za to několik tisíc Kč.

[KpS]

hroch napsal: Ale předpokládám, že pro tuto aplikaci by to mělo jít použít. Jde jen o to, aby bylo optické vlákno pevně, bez vůle fixováno na nějakou "krabici". Jeho konec bude tedy koukat někde uvnitř té spojky a na něj bude fokusován svazek paprsků, nebo se pletu?Jít by to tak mělo. V #43 jsem psal: "... Myslím si, že praktické bude použít hotový ST patchcord 62,5/125 MM a kvůli uchycení bajonetu optické spojky. Ty mají na sobě dvě matky pro uchycení do díry v plechu, skrz je jen díra. Ohnisko by pak muselo sahat přesně do poloviny spojky...".
Fixace daná ST konektorem by měla stačit. Konec konců i cena, kterou jste našel, by Vám umožnila řešení případně změnit. Dál jsem jen upozornil na to, že spojka by mohla vinětovat. Všechny ST spojky mají délku stejnou.

Přeji úspěšné dokončení a jsem zvědav na první výsledky Vašeho spektrografu.

[MMys]

;D nebo spíš :'(

No, kdybys mi to dal uříznout domů do svěráku a vyvrtat ručně, dopadlo by to asi líp. Proč vlastně tenhle díl nebyl nařezaný na laseru ?

Ale k věci. Pokud chceš pointovat separátním dalekohledem, beam-splitter bych dal do krabičky, na jehož jeden výstup bych dal část té spojky na optický kabel (a doufal v opakovatelnost a bezvůlovost připojení). Na druhý výstup bych NAPEVNO, jednou provždy, obětoval nějaký okulár s křížem, a metodou pokus-omyl to sesouhlasil.

Pointaci přes beam-splitter s uvedeným poměrem dělení a TV nebo WEB kamerou s expozičními časy 1/50 sec moc šance nedávám. s 80mm refraktorem napřímo je dosah s nejcitlivějším WATEC-em za rozumnou, bez integrace, kolem 8mag. Výsledek s uvedeným děličem svazku je myslím jasný Na tohle by byl třeba buď větší průměr, nebo normální CCD kamera s možností delší expozice. Ale bylo by to elegantní, nic bys nemusel sesouhlasovat, prostě by se tam kamera dala jednou provždy, zapamatoval by sis souřadnice, kde musí hvězda být, a bylo by to.

Osobně bych pro účely spektroskopie na tu CG5-ku dal krátkého newtona 200/800. Dělič svazku s kamerou a vláknem to elegantně unese.

Pokud bys upustil od varianty s vláknem (která se mě ale také líbí) pak je řešením štěrbina na pokoveném zrcátku, odrazem jde všechno světlo do kamery, a hvězdu vidíš a můžeš ji napozicovat na štěrbinu přímo autoguiderem. Pak vidíš, jak je hvězda zesláblá a předělená štěrbinou. TVGuider na to funguje, zdvojená hvězda mu prý nevadí a bez problémů ji drží na štěrbině. Destičku se štěrbinou dodává ATC.

[Miloš Hroch]

Díky vám oběma za podnětné připomínky. Nějak to pak zkusím zprovoznit.

Co se týká těch plechů, tak to fakt asi uříznu pilkou a vyvrtám ruční vrtačkou.

[3J]

hroch napsal:
Na závěr ještě něco pro pobavení. Důvod proč se ta stavba stále tak protahuje je celkem kuriózní. Tou kuriozitou jsou totiž bočnice. Není to nic složitého, prostě pravoúhlý kus Al-plechu se 4 mm dírami pro přichycení. Původně jsem to měl za nejbanálnější část stavby, ale to jsem se hořce mýlil. Na obrázku dole je ukázka "řemeslné" práce jednoho člověka.



Upozorňuju, že ve skutečnosti to vypadá ještě mnohem hůře než na obrázku. Strany nejsou pravoúhlé, tolerance jsou různě mezi 0,8 - 1 mm, odjehlení je provedeno stylem škrabka na sníh a díry jsou zahloubené aniž jsem to požadoval (možná je dotyčný takto odjehlil).

Jeden by nevěřil ale je celkem problém sehnat dílnu, kde by udělali něco pořádně a nechtěli za to několik tisíc Kč.
A že se prosím tě neozveš
takové hle dílečky - drobečky vždy k něčemu přihodím.

[robert]

KpS napsal cituji: "Chytit hvězdu do vlákna by asi šlo s pomocí pointačního okuláru a sklopného zrcátka, umístěného před vláknem. Mechanika zrcátka by ovšem musela být precisní."
Tak tento způsob by se mi líbil - nulové ztráty signálu jak na vyhledání tak především na spektrum!
Což použít mechanismus ze staré zrcadlovky?
Za zrcátko by se umístil konektor opt. kabelu.Nejjednodussi by bylo asi ten konektor chytnout do couplingu (spojky),
a bud tam tu druhou pulku nechat nebo ji opatrne treba usoustruzit.
Konektor FC je sroubovaci a ma nejkratsi spojku. Patchcord ti udelaj
s jakym konektorem si reknes, v tom problem by nemel byt, takze klidne
podle me pujde i 62,5um vlakno s FC konektorem. Asi bych pouzil opravdu
co nejvetsi prumer jadra, i tak bude dost sileny tu hvezdu do toho navazat.

[Miloš Hroch]

to 3J: Ahoj Pepo, po tom co si pro mě už dělal, jsem už neměl tu drzost tě ještě s tímto otravovat.

to robert:

Sklápěcí zrcátko už mě taky napadlo a myslím, že by nemusel být takový problém to udělat. Jde jen o to, že hřídelka na které to bude přiděláno musí mít bezvůlové uložení a zrcátko musí mít pevný doraz. Spíš mám trochu obavu z toho, aby se to nevaklalo v konektoru. Při tak malých rozměrech/vzdálenostech už by to mohl být problém. Ještě jsem dnes psal Christianu Builovi, tak uvidím jestli mi odepíše. On použil vícevidové vlákno 50/125 um se šroubovacím FC konektorem. Když to nějak dobře dopadne, tak se o zkušenosti určitě podělím. Další nápady jsou samozřejmě vítány.

[KpS]

Ještě ohledně konektorů: ST spojka bude vinětovat až od světelnosti f/3,2. Fixace se obávat nemusíte, keramická ferule jde zasunout vždy ztuha (počet cyklů se uvádí do 500). Je leštěná a tolerance v průměrech bude spíše lepší než 5um.
Pokud budete mí lepší pocit s FC, pak na rlc.cz vyrobí dvoumetrový MM FC simplex patchcord za 353.-Kč, spojka 73.-Kč.
Vyrábí se spoje i s polymerovými ferulemi, to je třeba upřesnit.

[Miloš Hroch]

Děkuji za užitečné informace. Cena toho kabelu je příznivá, takže ho nakonec asi nechám udělat s FC konektorem.