Оптическая система устройства стыковки световодов

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и м.б. использовано для стыковки световодов, например, в эндоскопах медицинского назначенияJ Цель изобретения - повышение числовой апертуры стыкуемых световодов, уменьшение световых потерь и поперечных размеров. Пучок света из выходного торца световода 1 поступает на плосковыпуклую линзу 2 и после преломления направляется к двояковыпуклой линзе 3. Передняя главная плоскость линзы 3 проходит через задний фокус линзы 2, а задняя главная плоскость линзы 3 - через передний фокус вьтукло-плоской линзы 4. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) д11 4 G 02 В 6/26, 6/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

L -.1Л. ".; Е"

Щ Т . и нн!

Юг И

Й /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР

К A BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4254773/24-10 (22) 01.06.87 (46) 15.01.89. Бюл. К- 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения (72) А.И.Молев и Л.Е.Сорин (53) 535.813(088.8) (56) Патент Франции У 2334967, кл. G 02 В 5/14, опублик. 1975.

Патент Великобритании

9 2145534, кл. G 02 В 6/36, опублик.

1985. (54) ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УСТРОЙСТВА

СТЫКОВКИ СВЕТОВОДОВ (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и м.б. использовано для стыковки световодов, например, в эндоскопах медицинского назначения . Цель изобретения — повышение числовой апертуры стыкуемых световодов, уменьшение световых потерь и поперечных размеров. Пучок света из выходного торца световода 1 поступает на плосковыпуклую линзу 2 и после преломления направляется к двояковыпуклой линзе 3. Передняя главная плоскость линзы 3 проходит через задний фокус линзы 2, а задняя главная плоскость линзы 3 — через передний фокус выпукло-плоской линзы 4. 3 ил.

1451632

Изобретение относится к медицинской технике, а именно, к оптическим системам, служащим для стыковки световодов, например, в эндоскопах, предназначенных для осмотра и фотографированиях различных полостей и биологических каналов тела человека, и может быть также использовано в оптических устройствах, выполняющих 1р аналогичные функции в технике.

Цель изобретения — повьппение числовой апертуры стыкуемых световодов, уменьшение световых потерь и попереч,ных размеров. 15

На фиг. 1 изображена принципиаль-, ная оптическая схема устройства стыковки световодов; на фиг.2 - график зависимости изменения выходной апертуры А от апертуры на входе А для 2р осевой точки; на фиг.3 — то же, для точки, смещенной относительно оси на мм (У=1 мм).

Оптическая система устройства стыковки световодов, например, в эн- 25 доскопах, содержит подводящий световод 1 три положительные линзы 2—

4, вторая 3 из которых — двояковыпуклая, преимущественно шаровая, третья 4 - выполнена выпукло-плоской 3р с толщиной, превышающей радиус кривизны выпуклой поверхности, перед двояковыпуклой линзой 3 установлена плоско-выпуклая линза 2, При этом плоские поверхности линз 2 и 4 обращены к торцам ближайших к ним световодов 1 и 5. Задний фокус линзы 2 совмещен с передней главной плоскостью Н двояковыпуклой линзы 3, с

t задней (главной) плоскостью Н кото- 4р рой совмещен передний фокус выпуклоплоской линзы 4, приклеенной к входному торцу высокоапертурного волоконно-оптического световода 5, уложенного, например, внутри эндоскопа. 45

Оптическая система устройства стыковки световодов работает следующим образом.

Пучки света от источника света (не показан), пройдя через волоконно- 5р оптический с невысокой апертурой световод 1, выходят иэ его выходного торца (к которому приклеена плоской стороной плоско-выпуклая линза 2), имея телецентрический ход главных лучей. Преломляясь на выпуклой поверхности линзы 2, главные лучи идут в направлении к заднему фокусу F

1 этой линзы, который совмещен с перед" ним фокусом Р выпукло-плоской линзы

4, лежащим в совмещенных главных плоскостях Н и Н, и далее без измеI нения направления — к линзе 4.

Преломляясь на выпуклой поверхности линзы 4, пучки света выходят

Ф под большими апертурными углами > чем на входе в оптическую систему 6 (перед линзой 2), а главные лучи имеют телецентрический ход, что обе" спечивает оптимальное прохождение пучков лучей света через высокоапертурный световод 5, повьппая эффективность стыковки световодов.

Оптическая система имеет следующие оптические характеристики: увеличение 0,574,.апертура на входе—

0,5, на выходе — 0,9.

Из графиков (фиг.2, 3) видно, что на выходе системы происходит увеличение апертуры, приводящее к увеличе" нию освещенности, соответствующему отношению квадратов значений апертуры на входе и выходе системы.

Формула изобретения

Оптическая система устройства стьг ковки световодов, содержащая две положительные линзы, задний фокус первой из которой оптически сопряжен с передним фокусом второй, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, е целью повьппения числовой апертуры стыкуемых световодов, уменьшения световых потерь и поперечных размеров, первая линза выполнена плосковыпуклой, вторая — выпуклоплоской, между первой и второй линзами установлена двояковыпуклая линза преимущественно шаровая, так что ее передняя главная плоскость проходит через задний фокус первой линзы, а задняя — через передний фокус второй линзы, при этом толщина второй линзы превьппает радиус кривизны ее выпуклой поверхности.

1451632

Составитель В.Архипов

Редактор Л.Пчолинская Техред А.Кравчук Корректор Э,Лоичакова

Подписное

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

Заказ 7076/44 Тираж 514

ВНК1ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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