Устройство для формирования световых прямолинейных структур

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и м.б использовано в системах преобразования оптических сигналов, обработки информации и в спектральной аппаратуре. Цель изобретения - повышение однородности в распределении интенсивности света вдоль формируемой прямолинейной структуры, а также уменьшение потерь энергииi Дифракционный преобразователь 1 устр-ва выполнен в виде фазового транспаранта с дифракционной структурой в форме дуг окружностей одинаковой длины и одинакового радиуса. Центры окружностей эквидистантно расположены на прямой, ортогональной оптической оси и заданному направлению формируемой световой прямолинейной структуры. Преобразователь 1 для каждого бесконечно узкого сечения является дифракционной решеткой , образующей в фокальной плоскости 5 линзы 2 дифракционные порядки, число и относительная интенсивность которых определяются профилем рельефа дифракционной структуры. Для формирования прямолинейных контуров геометрических фигур используются несколько идентичных дифракционных преобразователей , расположенных в одной плоскости. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. i (Л с 0 У Ipufi

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„) 359765 A1 (5D 4 G 02 В 27/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ х

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4070238/24-10 (22) 18.03.86 (46) 15. 12.87. Бюл. В 46 (71) Институт физики АН УССР (72) В.Н.Бойчук, А.В.Гнатовский, А.П.Логинов, В.И.Романенко и П.П.Погорецкий (53) 535.853,31 (088.8) (56) Валюс Н.А. Растровая оптика.

М.: ГИТТЛ, 1949, с.11.

Патент Японии Р 58-20014, кл. G 02 В 27/00, опубл. 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

CBET0BhIX ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ СТРУКТУР ° (57) Изобретение относится к оптичес кому приборостроению и м.б. использовано в системах преобразования оптических сигналов, обработки информации и в спектральной аппаратуре.

Цель изобретения — повышение однородности в распределении интенсивности света вдоль формируемой прямолинейной структуры, а также уменьшение потерь энергии. Дифракционный преобразователь 1 устр-ва выполнен в виде фазового транспаранта с дифракционной структурой в форме дуг окружностей одинаковой длины и одинакового радиуса. Центры окружностей эквидистантно расположены на прямой, ортогональной оптической оси и заданному направлению формируемой световой прямолинейной структуры. Преобразователь

1 для каждого бесконечно узкого сечения является дифракционной решеткой, образующей в фокальной плоскости 5 линзы 2 дифракционные порядки, число и относительная интенсивность которых определяются профилем релье- Ж фа дифракционной структуры. Для формирования прямолинейных контуров reo- %У Ф метрических фигур используются нес- С колько идентичных дифракционных преобразователей, расположенных в одной ф плоскости. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

13

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в системах преобразования оптических сигналов, в системах обработки информации, спектральной аппаратуре и т.д.

Цель изобретения — повышение однородности в распределении интенсивности вдоль формируемой прямолинейной структуры, уменьшение потерь энергии, а также расширение функциональных возможностей путем формирования прямолинейных контуров геометрических фигур.

На фиг.1 представлена оптическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — структура дифракционного преобразователя; на фиг.3 — - пример составного дифракционного преобразователя, позволяющего сформировать контур квадрата.

Устройство для ормирования све. товых прямолинейных структур (фиг.1) содержит последовательно расположенные вдоль оптической осн дифракционный преобразователь 1 и линзу 2, причем дифракционный преобразователь 1 выполнен в виде фазового транспаран- та (фиг.2), дифракционная структура которого имеет форму дуг окружностей, одинаковой длины и одинакового радиуса R центры которых эквидистантно расположены на прямой, ортогональной оптической оси и заданному направлению формируемой световой прямолинейной структуры.

Для формирования световых прямолинейных контуров геометрических фигур дифракционный преобразователь выполнен составным в виде набора описанных дифракционных преобразователей, пространственно разнесенных в плоскости, ортогональной оптической оси, при этом каждый из них формирует,отдельную линию, ортогональную направлению прямой, на которой расположены центры окружностей, образующих штрихй соответствующего дифракционного преобразователя., Так, для формирования светового квадрата преобразователь состоит из двух пространственно разнесенных зон 3 и 4, ориентированных друг относительно друга под углом

ФО (фиг.3).. дифракционная структура (штрихи) преобразователя 1 (фиг.2) образована дугами окружностей с одинаковыми радиусами К, центры которых расположе h f

Ь где f — фокусное расстояние линзы 2.

Полная структура дифракционных порядков определяется как суперпоэиция дифракционных порядков для каждого значения угла q ° Она представляет собой отрезки прямых линий, ор-тогональных оптической оси 02, а также оси ОХ. Если концы дуг окружностей образуют углы, и с осью ОХ, то эти же углы будуть образовывать и концы дифракционных порядков в

45 плоскости 5. Длина дифракционных порядков (формируемых отрезков прямой линии) равна

qfsin(g,-(p,)

d, cos g, соз <у, (2)

50 где k — номер дифракционного порядка.

Число дифракционных порядков и их относительная интенсивность опреде55 ляются профилем рельефа штрихов дифракционного преобразователя 1.

Б составном дифракционном преобразователе (фиг.3) участок 3 формирует пару вертикальных сторон, участок

2 ны эквидистантно с периодом d на прямой, направление которой условно выбрано совпадающим с направлением координатной оси ОХ. Концы отрезков окружностей заключены между образующими АА и ВВ, параллельными оси

ОХ, что обеспечивает их одинаковую длину. Период дифракционного преобразователя 1 изменяется по сечению вдоль координаты 07 по закону d

d,cosy, где уголь определяет направление дифракции, ортогональное штрихам дифракционного преобраэова15 теля °

Устройство работает следующим образом..

На дифракционный преобразователь

1 падает ортогонально световой пучок с длиной BDJIHbl 3 фронтом и с равномерным распределением по сечению.

Для каждого бесконечно узкого сечения вдоль координаты OY дифрак25 ционный преобразователь 1 можно рас" сматривать ка дифракционную решетку с периодом d,cosy, которая дает в фокальной плоскости 5 линзы 2 дифракционные порядки, причем расстояч0 ние д между ними равно

59765 з

13

4 — горизонтальных.,Если формируемый световой многоугольник симметричен относительно оптической оси, то профиль рельефа соответствующего дифракционного преобразователя также целесообразно выбрать симметричным, так как в этом случае он формирует две противоположные стороны. В противном случае для формирования каждой стороны требуется отдельный дифракционный преобразователь с соответствующей ориентацией штрихов.

Формула изобретения

1. Устройство для формирования световых прямолинейных структур, содержащее последовательно расположенные вдоль оптической оси дифракционный преобразователь и линзу, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения однородности в распределении интенсивности света вдоль формируемой прямолинейной структуры, а также уменьшения потерь энергии, дифракционный преобразователь выполнен в виде фазового транспаранта, дифракционная структура которого имеет форму дуг окружностей одинаковой E длины и одинакового радиуса, центры

10 которых эквидистантно расположены на прямой, ортогональной оптической оси и заданному направлению формируемой световой прямолинейной структуры.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования прямолинейных контуров геометрических фигур, в него введены дополнительные дифракционные преобразователи, конструкция которых идентична конструкции первого дифракционного преобразователя и которые расположены в одной плоскости с ним.

1359765 риН5

Составитель В.Кравченко

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор В.Бутяга

Редактор Т.Порфенова

Заказ 6152/49

Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Государственнога комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4