Отражательная система

 

Изобретение относится.к оптическому приборостроению, а именно к отражателям оптических приборов, и может быть использовано в прецизионных автоколлимационных измерительных системах лазерных гониофотометров и коррелометров с целью уменьшения продольных габаритов системы при обеспечении заданной стабильности отражательной способности. Отражательная система содержит последовательно установленные первый объектив 1, второй объектив 2 и вогнутое сферическое зеркало 3. Объектив 2 оптически сопрягает с линейным увеличением , значительно большим единицы, главную плоскость (касательную к вершине) зеркала 3 и заднюю фокальную плоскость 4 объектива 1. Радиус зеркала 3 равен разности расстояния от задней главной плоскости объектива 2 до главной плоскости сферического зеркала 3 и фокусного расстояния объектива 2. Вьгаолнение этого условия обеспечивает эквивалентность оптической системы из объектива 2 и зеркала 3 плоскому зеркалу, размещенному в задней фокальной плоскости объектива 1. Автоколлимационный ход излучения в отражательной системе обеспечивается благодаря тому, что на сферическое зеркало 3 попадает излучение с радиусом кривизны волнового фронта, равным радиусу зеркала 3. 2 ил„ с S (Л 4 N О сд иг.2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„Л0„„1429075

А1 (51) 4 G 02 В t7/06

OflHGAHHE HSOE PETEHHR

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО;ЦЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4223314/24-10 (22) 06.04.87 (46) 07.10.88. Бюл. У 37 (71) Киевский государственный университет им.Т.Г.Шевченко (72) В.М.Волков и А.И.Марала (53) 535.87 (088.8) (56) Бегунов Б.И. и др. Теория опти ческих систем. М.: Машиностроение, 1981, с.69.

Инфракрасная спектроскопия высокого разрешения.Сб. статей по ред.

Г.H.Æêêèêà, M.: Мир, 1972, с.182. (54) ОТРАЖАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА (57) Изобретение относится, к оптическому приборостроению, а именно к отражателям оптических приборов, и может быть использовано в прецизионных автоколлимационных измерительных системах лазерных гониофотометров и коррелометров с целью уменьшения продольных габаритов системы при обеспечении заданной стабильности отражательной способности. Отражательная система содержит последовательно установленные первый объектив

1, второй объектив 2 и вогнутое сферическое зеркало 3. Объектив 2 оптически сопрягает с линейным увеличением, значительно большим единицы, главную плоскость (касательную к вершине) зеркала 3 и заднюю фокаль ную плоскость 4 объектива 1. Радиус зеркала 3 равен разности расстояния от задней главной плоскости объектива 2 до главной плоскости сферического зеркала 3 и фокусного рас-. стояния объектива 2, Выполнение этого условия обеспечивает эквивалентность оптической системы из объектива 2 и зеркала 3 плоскому зеркалу, размещенному в задней фокальной плоскости объектива 1. Автоколлимационный ход излучения в отражательной системе обеспечивается благодаря тому, что на сферическое зеркало

3 попадает излучение с радиусом кривизны волнового фронта, равным радиусу зеркала 3. 2 ил.

1429075

Изобретение относится к оптичесому приборостроению, а именно к отажателям оптических приборов, и ожет быть использовано в прецизион ых автоколлимационных измерительных системах лазерных гониофотометров и коррелометров.

Цель изобретения — уменьшение продольных габаритов системы при 10

1 обеспечении заданной стабильности отражательной способности.

На фиг.1 и 2 приведены оптические схемы системы при выполнении ее второго объектива отрицательным и поло-. жительным соответственно.

Отражательная система содержит последовательно установленные первый объектив 1, второй объектив 2 и вогнутое сферическое зеркало 3.

Объектив 2 оптически сопрягает с линейным увеличением ф >» 1 главную плоскость (касательную к вершине) ,зеркала 3 и заднюю фокальную плос" кость 4 объектива 1. Радиус R зеркала 3 равен

Rmb-Р, где Ь вЂ” расстояние от задней глав- 30 ной плоскости объектива 2 до главной плоскости сферического зеркала 3;

Р— фокусное расстояние объек-! тива 2 ° 35

Выполнение условия (1) обеспечи. вает эквивалентность оптической системы из объектива 2 и сферического зеркала 3 плоскому зеркалу, размещенному в задней фокальной плоскости 40 объектива 1.

Отражательная система работает следующим образом.

Падающий на отражательную систему пучок лазерного излучения проходит 45 последовательно через объективы 1 и

2 и поступает на сферическое зеркала

3, после отражения от которого возвращается, повторно проходя объективы 1 и 2. Автоколлимационный ход излучения в отражательной системе обеспечивается благодаря тому, что на сферическое зеркало 3 попадает излучение с радиусом кривизны волнового фронта, равным по величине радиусу R зеркала 3.

Приведем порядок и результаты проектирования отражательной системы, на входе которой (в передней фокальной плоскости объектива 1) действует пучок диаметром 2 мм лазерного излучения длиной волны

0,633 мкм при требовании, чтобы минимальный размер на поверхности всех оптических элементов бып не менее

0,5 мм, поскольку именно этот (имеется в виду минимальный) размер на поверхности зеркала определяет заданную стабильность отражательной способности.

Если использовать известный отражатель "кошачий глаз" с объективом

1, имеющим фокусное расстояние 100 мм, то в его задней фокальной плоскости пучок имеет диаметр d = 0,04 мм.

Для того, чтобы, используя такой отражатель, удовлетворить указанному

1 требованию d = 0,5 мм, необходимо взять объектив с фокусным расстоянием 1250 мм» что задает габариты отражательной системы (от передней фокальной плоскости объектива до отражателя) в 2500 мм.

Для данной системы второй объектив 2 следует расположить на таком удалении от задней фокальной плоскости объектива 1, на котором действует лазерный пучок диаметром 0,5мм.

Это расстояние оказывается равным

+24,9 мм (при фокусном расстоянйи объектива 1-100 мм). Сферическое зеркало 3 должно быть расположено в плоскости, сопряженной вторым объективом 2 с задней фокальной плоскос. тью объектива 1, и обеспечивать ли нейное увеличение P = 0,5 мм

; 0,04 мм = 12,5. Величина Ь должна .быть равна 24,9х12,5=311 мм. Откуда по известной формуле для линзы на" ходится фокуЧное расстояние объектива 2, которое принимает значение для конструкции на фиг.1 F = — 27мм, а для конструкции на фиг.2 F = +23 мм.

При этом радиус кривизны зеркала 3 из соотношения (1) для конструкции на фиг. 1 R 338 мм, а для конструкции на фиг.2 К 288 мм.

Габариты таких отражательных систем имеют соответственно значения

486 и 536 мм.

Формула изобретения

Отражательная система, содержащая последовательно установленные объектив и зеркало, главная плоскость которого оптически сопряжена

1429075

Составитель В.Кравченко

Техред Л.Олийнык Корректор М.Демчик

Редактор В.Данко

Заказ 5123/44 Тиразк 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с бесконечностью в пространстве предметов объектива, о т л.и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью уменьшения продольных габаритов при обеспечении заданной стабильности отражательной способности, в нее введен второй объектив, оптически сопрягающнй с линейным увеличением P f главную плоскость зеркала и заднюю фокальную плоскость первого объектива, а зеркало выполнено вогнутым сферическим с радиусом К=Ь-F, где

Ь вЂ” расстояние от задней главной плоскости второго объектива до сферического зеркала; F - фокусное расстояние второго объектива.