Волоконно-оптический преобразователь угловой скорости вращения пучка лучей

 

Изобретение относится к волоконной оптике, в частности к волоконно-оптическим преобразователям, и может быть использовано в устройствах вращения и компенсации вращения пучка лучей. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности преобразователя. Волоконно-оптический преобразователь угловой скорости вращения пучка лучей состоит из волоконно-оптического жгута 1, волоконные световоды которого собраны одними концами в первое кольцо 2, а другими концами во второе кольцо 3. При этом волоконные световоды, расположенные в первом кольце 2 с угловым шагом 360°/ @ K @ , во втором кольце 3 размещены вдоль соответствующего радиуса, где K - коэффициент преобразования. Причем в зависимости от знака K порядок следования волоконных световодов во втором кольце 3 совпадает или противоположен порядку их следования в первом кольце 2. Световой пучок на выходном кольце преобразователя имеет угловую скорость вращения, измененную в K раз по сравнению с его угловой скоростью на входном кольце. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК. (19 (11) рц О 02 В 6/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2)) 4345213/24-) 0 (22) 17.12.87 (46) 07,06.90 Бюл h» 2l (72) С.В . Свечников, В.Н .Шапарь, А.Ф. Ильин, В.И.Шевелев, В.Н.Бондаренко, Н. Н, Гогин, К .О. Карапетян, P.Ï.ÄæàHãîáåãîâ и А.F.×èãîðêî (53) 681 .7 .068{088 .8) (56) Авторское свидетельство. СССР

У 259137, кл. G 02 В 6/08, i 970.

Авторское свидетельство СССР

У 461400, кл. G 02 В 17/00, 1975. (54) ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗО-"

ВАТЕЛЬ СКОРОСТИ.. ВРАЩЕНИЯ ПУЧКА ЛУЧЕЙ (57) Изобретение относится к волоконной оптике, в частности к волоконно- . оптическим преобразователям, и может быть использовано в устройствах вращения и компенсации вращения пучка лучей. Цель изобретения — упрощение и повышение надежности преобразователя. Волоконно-оптический преобразоИзобретение относится к волоконной оптике, в частности к волоконнооптическим преобразователям, и может. быть использовано в устройствах вра- щения и компенсации вращения пучка лучей.

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности преобразователя.

Иа фиг. 1 изображен преобразователь с коэффициентом преобразования

К = 2, общий вид, на Фиг. 2 — схема расположения волоконных световодов на первом кольцевом торце жгута; на фиг . 3 - то же, на втором кольцевом

2 ватель угловой скорости вращения пуч-, ка лучей состоит as волоконно-оптического жгута 1, волоконные световоды которого собраны одними концами в первое кольцо 2, а другими концами . во второе кольцо 3. При этом волоконные световоды, расположенные в пер360 ,вом кольце 2 с угловым шагом

1К I во втором кольце 3 размещены вдоль соответствующего радиуса, где К— коэфФициент преобразования. Причем в зависимости от знака К порядок следования волоконных световодов во вто" ром кольце 3 совпадает или противоположен порядку их следования в первом кольце 2. Световой пучок на выходном кольце преобразователя имеет угловую скорость вращения, измененную в К раз по сравнению с его угловой скоростью на входном кольце.

1 s.ï.Ô-лы, 3 ил.

f торце жгута преобразователя с коэффициентом преобразования К = 3.

Преобразователь содержит жгут оптических световодов 1, одни торцы которых равномерно уложены в и концентричнь|х слоев первого кольца 2, а другие торцы уложены в m концен.тричных слоев второго кольца .3.

При этом одни торцы световодов образуют оптинеский;вход преобразователя, а другие оптический выход, принем те кпи иные торцы световодов выбирают в качестве входных или выходных исходя из величины заданного коэФФициента преобразования К. При

1 569769

K > l (К 1,2,3,...,q). оптический t вход преобразователя образуют торцы световодов первого кольца 2, а при ,! 1 1 1

К (К - „, —, -...,, -), оптический. вход преобразователя образуют торцы световодов второго кольца 3.

Число слоев и в которые уложены одни торцы световодов, и число слоев m, в которые уложены другие торцы световодов, выбраны иэ условия

m 1K.I n, где IK I) 1 (для коэФФициента преобразования K (1 прини; мают его обратное значение); Ф5

Число световодов, уложенных в каждом из и концентрических слоев первого кольца 2, кратно K. При этом световоды одного слоя первого кольца 2 . уложены поровну в К слоев второго 20 . кольца 3, . Световоды в слоях колец 2 и 3 упожены.так,.что порядок их следования по окружностям второго кольца 3 в зависимости бт зйака коэФФициента 25 преобразования К совпадает или противоположен порядку их следования в первом кольце 2.

Световоды, торцы которых уложены в первом кольце 2 вдоль радиальных линий, отстоящих друг от друга на угол,. равный 360 /IKI, например (-6 (Фиг .2), расположены другими торцами во втором кольце 3 вдоль общеР радиальной линии с отклонением от нее на величину не более поперечного размера соответствующего торца световода (фиг.3).

Преобразователь работает следукщим образом. 40

Световой пучок, диаметр которого меньше или равен ширине кольца оптического входа преобразователя, проецируется на торцы световодов, вы- 45 бранные в качестве входных. Выбор торцов в качестве входных определяется величиной коэФФициента преобразования К. Если К) 1, то входными торцами являются торцы, уложенные в первом кольце 2. Световой пучок проецируется на эти торцы и вводится внутрь световодов. Благодаря свойству световодов осуществлять передачу излучения в направлении их продольных осей световые лучи, пройдя световоды, достигают противоположных торцов и выходят из этих торцов наружу. При этом, поскольку выходные торцы световодов уложены вдоль окружностей в той же или в обратной последовательности, что и входные торцы световодов, световой пучок испытывает на выходе преобразователя такое же вращательное движение, как и на его входе. При одинаковой последовательности расположения входных и выходных торцов световодов (Фиг .1) направление вращения светового пучка на выходе преобразователя совпадает с направлением вращения светового. пучка на его входе, а при обратноР последовательности меняется на противоположное °

Например, входные торцы световодов уложены в один слоР, а выходные — в

К слоев, т.e. n = 1, à m = К. Тогда при повороте пучка лучей на входе устройства на угол, равный 360, на выходе устройства он поворачивается

К раз на угол 360 К. Таким образом, о его угловая скорость вращения на выходе устройства в К раз выше, чем на входе.

0pHoBременно с врлщлтельHblM движением на выходе устройства световоР пучок совершает также поступательные переходы с одного слоя нл рругоР, как только пучок лучей злзершит полный оборот. При этом нлрушения непрерывности вращательного движения светового пучка не происходит, поскольку входным торцам световоцов, рлсположенным вдоль рлдилльных линий, отстоящих друг от друга нл угол, равный 360/! V (, о тв еч лк т выходные торцы соответствунчпих све говоров, расположенные вдоль обшеР рлдилльног .линии(Фиг.3).

Преобразовлтель обллдлет высокой надежностью в силу отсутствия в нем вращающихся оптических элементов, а также имеет проступ конструкцик и небольшие габариты при высокоР входноР апертуре, определяемоР используемыми волоконными световодлми.

Формула изобретения

1 . Волоконно-ог тическиР преобразователь угловой скорости врлп,ения пучка лучей, содержлшиР оптический вращающий элемент, о т л и ч а к m и Рс я тем, ч ro, с пельк упроп ения и повышения нлдежностп преобразователя, оптический врлщлюп ий элемент выполнен в вице «олс коннс — rn гпческого жгу156 та, волоконные световоды которого собраны одними концами в первое кольцо, а другими концами во второе кольцо, и равномерно распределены по ним, нри этом волоконные световоды, расположенные в первом кольце с угловым

360 шагом, во втором кольце размеfyf щены вдоль соответствующего радиуса, где К вЂ” коэффициент преобразования, причем при положительном К порядок следования волоконных световодов во втором кольце совпадает, а при

gy6g б отрицательнац К,противоположен порядку их следования в первом кольце.

2. Преобразователь по и.), о тл ич ающийс я тем, что волоконные световоды в первом и втором кольцах размещены соответственно в и и m концентрических слоях, связан" ных соотношением m (К1 и, при этом волоконные световрды каждого концентрического слоя первого кольца размещены поровну в I V1 концентрических слоях второго кольца.

1569769

Составитель В.Попов

Те>ред Л.Сердюкова Корректор Н.Король

Редактор И. Дербак

Заказ 1447

Тираж 476

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям .и открытиям при ГКНТ СССР

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

Пройзводственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101