Оптическое разделительно-смесительное устройство

 

ОПТИЧЕСКОЕ РАЗДЕЛИТЕЛЬНОСМЕСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее две скрепленные между собой неподвижные и одну .подвижную призмы, а также светоделительный диэлектирческий слой, в котором одна из неподвижных и подвижная призмы выполнены в виде уголковых отражателей, а основание подвижного уголкового отражателя ориентировано перпендикулярно направлению его перемещения, о тличающееся тем, что, с целью упрощения конструкций устройства и его юстировки, вторая неподвижная йризма также выполнена в виде уголкового отражателя, причем-основания неподвижных уголковых отражателей обращены в противоположные стороны и параллельны друг другур второй неподвижный и подвижный уголковые отражатели ориентированы симметрично относительно плоскости, перпендикулярной направлению перемещения последнего, а светоделительный слой i размещен между контактирующими час (Л тями боковых граней неподвижных уголковых отражателей. Ю да да

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

g(SD G 02 В 2 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ь

1 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

hO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3405753/18-10 .(.22) 16.03.82 (46) 30.06,83. Бюл. М 24 (72) Ю.М. Грязнов и И.П. Курицын (53) 535.315(088.8) (56) 1. Ландсберг Г.С. Оптика. М., Наука 1976, с. 134-136.

2. 5526 А. Laser measurement

system. Проспект фирмы Hewlett-.

Packard, 1972, октябрь, с. 18 (прототип). (54)(57) ОПТИЧЕСКОЕ РАЭДЕЛИТЕЛЬНОСМЕСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее две скрепленные между собой неподвижные и одну .подвижную призмы, а также светоделительный диэлектирческий слой, в котором одна из неподвижных и подвижная призмы выполнены .

„„SU„„I 026 А в виде уголковых отражателей, а основание подвижного уголкового отражателя ориентировано перпендикулярно направлению его перемещения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции устройства и его юстировки, вторая неподвижная призма также выполнена в виде уголкового отражателя, причем-основания неподвижных уголковых отражателей обращены в противоположные стороны и параллельны друг другуу второй неподвижный и подвижный уголковые отражатели ориентированы симметрично относительно плоскости, перпендикулярной направлению перемещения последнего, а светоделительный слой Pg размещен между контактирующими частями боковых граней неподвижных угол ковых отражателей.

С:

1026106

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть применено в оптических устройствах, где необходимо осуществить разделение пучков света на две части и их последующее пространственное совмещение, в частности в лазерных интерферометрах.

Известно оптическое разделительно-смесительно устройство, состоящее из полупрозрачной пластины и 10 двух зеркал, ориентированных перпендикулярно друг другу, причем полупрозрачная пластина установлена под углом 45 к каждому зеркалу. Это устройство используется в интерфе- 15 рометре Майкельсона (lj .

Недостатком устройства является большая чувствительность к разъюсти-, ровкам, что обусловлено необходимостью точной взаимной ориентации элементов устройства для обеспечения его работоспособности. 1

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является оптическое разделительно-смесительное устройство, содержащее две скрепленные между собой неподвижные и одну подвижную призмы, а также светоделительный диэлектрический слой, в котором одна из неподвижных и подвижная призмы-выполнены в виде уголковых отражателей, а основание подвижного уголкового отражателя ориентировано перпендикулярно направлению его перемещения (21 .

Вторая неподвижная призма, скрепленная с уголковым отражателем, вы" полнена в этом устройстве в виде кубпризмы, состоящей из двух прямоугольных призм, соединенных между собой гипотенузными гранями, между которы- 40 ми размещен светоделительный диэлектрический слой. Основание неподвижного уголкового отражателя, соединенное с куб-призмой, ориентировано в этом случае параллельно направле- 45 нию перемещения подвижного уголково-, го отражателя. Выполнение отражающих элементов в виде уголковых отражателей в отличие от зеркал в интерферометре Майкельсона уменьшает чув- 50 ствительность к разъюстировкам, поскольку такие отражатели возвращают свет по направлению его падения с большой степенью точности даже при значительных до 20-60О углах их разворота. Однако юстировка блок-моду55 ля неподвижных призм и в этом случае должна быть очень точной, что усложняет эту операцию. Другим недостатком данного устройства является необходимость использования четы- 60 рех оптических элементов двух различных конструкций.

Цель изобретения — упрощение конструкции устройства и его юстировки. 65

Поставленная цель достигается тем, что в оптическом разделительно- смесительном устройстве, содержащем две скрепленные. между собой неподвижные и одну подвижную призмы,. а также светоделительный диэлектрический слой, в -котором одна из неподвижных и подвижная призмы выполнены в виде уголковых отражателей, а основание подвижного уголкового отражателя ориентировано перпендикулярно направлению его перемещения, вторая неподвижная призма также выполнена в виде уголкового отражателя, причем основания неподвижных уголковых отражателей обращены в противоположные стороны и параллельны друг другу, второй неподвижный и подвижный уголковые отражатели ориентированы симметричйо относительно плоскости, перпендикулярной направлению перемещения последнего, а светоделительный слой размеден между контактирующими частями боковых граней неподвижных уголковых отражателей., На фиг. 1 представлен блок-модуль неподвижных уголковыХ отражателей; на фиг. 2 — схема работы предлагаемого устройства в составе лазерного интерферометра.

Оптическое разделительно-смесительное устройство содержит два скрепленных между собой неподвижных уголковых отражателя 1 и 2 и подвижный уголковый отражатель 3. Основания 4 и 5 отражателей 1 и 2 ориентированы в противоположные стороны и параллельны друг другу. Это достигается соответствующей ориентацией элементов 1 и 2, при которой вершина 6 прямого угла одной из граней

7 отражателя l совмещена с серединой гипотенузы одной из боковых граней

8 отражателя 2, а вершина 9 прямого угла грани 8 - с серединой гипотенузы грани 7. Между контактирующими частями боковых граней 7 и 8 размещен светоделительный диэлектрический слой 10. Основание ll подвижного уголкового отражателя 3 ориентирова" но перпендикулярно направлению его перемещения (на фиг. 2 показано стрелками). Отражатели 2 и 3 расположены симметрично относительно плоскосит 12, перпендикулярной направлению перемещения отражателя 3.

Устройство работает следующим образом (наприме, в составе лазерного интерферометра).

Излучение лазера 13 направляют в блок-модуль неподвижных уголкОвых отражателей l и 2 таким образом, чтобы оно попадало на светоделительный слой 10. При этом, благодаря вышеуказанному свойству уголковых отражателей, нет необходимости в точной ориентации оси излучения по нор1026106

Составнтель В. Кравченко

Редактор Ю. Середа Техред О. Неце . Корректор A. Ильин

Тираж 511 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4554/39

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 мали к основанию 4 элемента 1, которое является входной гранью устройства. На светоделительном слое 10 происходит деление падающего пучка 14 на проходящий 15 и отраженный

16 пучки. Пучок 16 покидает отражатель 1 в направлении, обратном направлению распространения пучка 14, а пучок 15 проходит сквозь отража-. тель 2 и выходит из него в исходном направлении. Подвижный отражатель 3 устанавливается на объекте, перемещение которого необходимо измерить.

Отразившись от этого элемента с допплеровским сдвигом по частоте, пучок 15 возвращается в систему отражателей 1 и 2 по направлению, об.ратному исходному. Пройдя светоделительный слой 10 йучок 15 рекомбинирует с пучком 16. После этого оба пучка идут вместе и попадают на блок

17 фоторегистрации. При этом устройство сохраняет работоспособность при значительном развороте входящих в него уголковых отражателей. Следует отметить, что длина опорного плеча в предлагаемом устройстве равна нулю, поскольку деление пучка на опорный и рабочий и их реком10 бинация происходят в одном месте на светоделительцом слое 10.

Таким образом, в предлагаемом устройстве в отЛичие от известного 5 используется всего три элемента, притом одинаковой конструкции, и кроме того,. упрощается юстировка ,устройства.