Устройство для обращения волнового фронта (его варианты)

 

1. Устройство для обращения волнового фронта излучения, включающее объектив, рабочее поле которого ограничено входным зрачком, и установленное в его фокальной плоскости перпендикулярно оптической оси объектива плоское зеркало с центрированным относительно этой оси плоским зеркальным выступом, поверхность которого параллельна остальной части поверхности зеркала. отличающееся тем, что, с целью повыщения качества обращения волнового фронта излучения при отсутствии симметрии у волновой поверхности, в плоскости, смещенной от объектива в сторону входного зрачка на расстояние, равное фокусному расстоянию объектива, установлено дополнительное плоское зеркало, перпендикулярное осив сторону, противоположную месту расположения дополнительного зеркала, на расстояние , превыщающее половину размера сечения входного зрачка, высота выступа выполнена равной нечетному числу длин волн обращенного излучения, деленному на восемь, размер выступа в направлении, перпендикулярном оси, меньше полного размера фокального пятна и превыщает размер его центс S рального максимума, соответствующего входному пучку с плоским фронтом, а размеры (Я дополнительного зеркала и объектива выбраны таким образом, что их контуры ке ограничивают пучок излучения. 00 оо 05 ;о СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ping G02F 1 01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3704210/24-25 (22) 24.02.84 (46) 30.10.85. Бюл. № 40 (72) В. Е. Шерстобитов (53) 535.8 (088.8) (56) Ярив А. Квантовая электроника.— М.:

Сов. радио, 1980, с. 450.

Ананьев Ю. А. Оптические резонаторы и проблема расходимости лазерного излучения,— М.: Наука, 1979, с. 308. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЩЕНИЯ

ВОЛНОВОГО ФРОНТА (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Устройство для обращения волнового фронта излучения, включающее объектив, рабочее поле которого ограничено входным зрачком, и установленное в его фокальной плоскости перпендикулярно оптической оси объектива плоское зеркало с центрированным относительно этой оси плоским зеркальным выступом, поверхность которого параллельна остальной части поверхности зеркала,,.SUÄÄ 1188695 А отличающееся тем, что, с целью повышения качества обращения волнового фронта излучения при отсутствии симметрии у волновой поверхности, в плоскости, смещенной от объектива в сторону входного зрачка на расстояние, равное фокусному расстоянию объектива, установлено дополнительное плоское зеркало, перпендикулярное оси в сторону, противоположную месту расположения дополнительного зеркала, на расстояние, превышающее половину размера сечения входного зрачка, высота выступа выполнена равной нечетному числу длин волн обращенного излучения, деленному на восемь, размер выступа в направлении, перпендикулярном оси, меньше полного размера фокального пятна и превышает размер его центрального максимума, соответствующего входному пучку с плоским фронтом, а размеры дополнительного зеркала и объектива выбраны таким образом, что их контуры не ограничивают пучок излучения.

1188695

d)2+AF (Г+ — ), где 0

F—

1 о

2. Устройство для обращения волнового фронта излучения, включающее объектив, рабочее поле которого ограничено входным зрачком, и установленное в его фокальной плоскости перпендикулярно оптической оси объектива плоское зеркало с центрированным относительно этой оси плоским зеркальным выступом, поверхность которого параллельна остальной части поверхности зеркала, отличающееся тем, что, с целью повышения качества обращения волнового фронта излучения при отсутствии симметрии у волновой поверхности, объектив выполнен зеркальным, плоское зеркало с выступом и зеркало объектива установлены так, что их зеркальные поверхности обращены одна к другой, центр входного зрачка смещен от оптической оси к периферии объектива на расстояние d, высота выступа выполнена равной нечетному числу длин волн обращаемого

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в лазерной технике при создании зеркал, обращающих волновой фронт.

Цель изобретения — повышение качества обращения волнового фронта излучения при отсутствии симметрии у волновой поверхности.

На фиг. 1 и 2 представлены оптические схемы устройства для обращения волнового фронта.

Устройство состоит из объектива 1 с оптической осью 2 и входным зрачком 3, плоского зеркала 4 с выступом 5 и дополнительного зеркала 6.

Устройство работает следующим образом.

Подлежащий операции обращения волнового фронта пучок излучения с комплексной амплитудой еУ(х), где х — поперечная координата пучка излучения, проходит через входной зрачок 3 параллельно оптической оси 2 и фокусируется объективом 1 в плоскости расположения зеркала 4 с выступом 5.

При этом центральный максимум фокального пятна, соответствующий входному пучку с невозмущенным фронтом q(x)=0, попадает внутрь области, ограниченной краем выступа

«крылья» или иначе боковые лепестки фокального пятна, несущие информацию о излучения, делен ному на восемь, размер выступа в направлении, перпендикулярном оси, меньше полного размера фокального пятна и превышает размер его центрального максимума, соответствующего входному пучку с плоским фронтом, размеры объектива и плоского зеркала выбраны таким образом, что их контуры не ограничивают пучок, а величина d удовлетворяет условию диаметр входного пучка, определяемый входным зрачком; длина волны обращаемого излучения; фокусное расстояние объектива; масштаб искажений волнового фронта. структуре возмущения cp(x) падающего пучка, попадут на часть плоского зеркала 4, расположенную вне области, ограниченной краем выступа 5. Поскольку высота выступа

5 равна (2т+1) —, после отражения от зерЯ кала 4 между угловыми компонентами, соответствующими каждому из членов в выраже3ÿi !

О нии 1+imp(x), появится сдвиг фаз (2т+1) —.

Далее пучок вновь проходит через объектив. 1, попадает на зеркало 6, отражается им в обратном направлении, параллельном направлению исходного пучка, и вновь фокусируется в плоскости зеркала с выступом.

15 Поскольку при таком прохождении пучка по системе плоскости расположения зеркала 4, проходимые дважды, оказываются сопряженными, т. е. контур выступа 5 изображается сам на себя, то после повторного отражения пучка от зеркала 4 разность фаз между указанными угловыми компонентами станет равной (2т+1) л, поэтому знак перед

q>(x) поменяется на противоположный. Затем объектив 1 осуществляет обратное преобразование Фурье и в результате поле излучения д5 в выхОдном зрачке, совпадающем с входным зрачком 3, приобретает вид 1 — йр(х)=е ">, т. е. имеет обращенный по отношению к падающему волновой фронт.

1188695

Составитель Ю. Ннзиенко

Реда к то р М. Дыл ы н Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 6742/49 Тираж 525 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4