Приемная оптическая система

Авторы патента:

G02B5/30 - поляризующие (устройства для модуляции света G02F 1/00)

G02B27/58 - оптика для аподизации или сверхразрешающей способности; синтетические апертурные системы

Изобретение относится к оптике и может найти применение в информационных оптико-электронных системах. Цель изобретения - увеличение разрешающей способности приемной оптической системы в информационных оптико-электронных системах при одновременном упрощении конструкции и юстировки. В приемной оптической системе, содержащей последовательно установленные и оптически сопряженные поляризационный блок 1 и объектив Фиг I 2. поляризационный блок 1 выполнен в виде трех установленных последовательно по ходу пучка и параллельно ориентированных в исходном положении линейных поляризаторов 3, 7, 11 и установленных между ними и ориентированных ортогонально друг другу двух линейных преобразователей 4 и 8 поляризации , выполненных в виде клина 5 или 9 соответственно из оптически активного вещества, дополненного до плоскопараллельной пластинки аналогичным клином 6 или 10 из оптически неактивного материала, показатель преломления которого равен среднему геометрическому показателей преломления оптически активного вещества для левоциркулярной и правоциркулярной поляризации Причем каждый из преобразователей 4, 8 поляризации обеспечивает поворот плоскости поляризации осевого луча пучка на 90° Поляризатор 7 может быть выполнен с возможностью вращения вокруг оптической оси системы, благодаря чему обеспечивается возможность плавного регулирования разрешающей способности. 1 з.п ф-лы, 4 ил. (Л С // о ел о ю о

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s G 02 В 27/58, 5/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{. (л ! 0 (21) 4651870/10 (22) 09.12.88 (46) 30,06.91, Бюл. ¹ 24 (71) Минский радиотехнический институт (72) В.Ф.Юрьев, В.В.Насонов и В.К.Рылик (53) 535.824.4(088.8) (56) Optlca Applicata. К Xiii, 1983, N 4, р.

497-501.

Авторское свидетельство СССР № 146586, кл. G 02 В 27/58, G 02 В 5/30, 1987. (54) ПРИЕМНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА (57) Изобретение относится к оптике.и может найти применение в информационных оптико-электрон н ых системах. Цел ь изобретения вЂ” увеличение разрешающей способ-ности приемной оптической системы в информационных оптико-электронных системах при одновременном упрощении конструкции и юстировки. B приемной оптической системе, содержащей последовательно установленные и оптически сопряженные поляризацион ный блок 1 и объектив

„„5U„„1659961 А1

2, поляризационный блок 1 выполнен в виде трех установленных последовательно по ходу пучка и параллельно ориентированных в исходном положении линейных поляризаторов 3, 7, 11 и установленных между ними и ориентированных ортогонально друг другу двух линейных преобразователей 4 и 8 поляризации, выполненных в виде клина 5 или

9 соответственно из оптически активного вещества, дополненного до плоскопараллельной пластинки аналогичным клином 6 или 10 из оптически неактивного материала, показатель преломления которого равен среднему геометрическому показателей преломления оптически активного вещества для левоциркулярной и правоциркулярной поляризации. Причем каждый из преобразователей 4, 8 поляризации обеспечивает поворот плоскости поляризации осевого луча пучка на

90 . Поляризатор 7 может быть выполнен с возможностью вращения вокруг оптической оси системы, благодаря чему обеспечивается возможность плавного регулирования разрешающей способности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1659961

Изобретение относится к оптике и может найти применение в информационных оптико-электронных системах, предназначенных для cbopa, обработки, воспроизведения на видеоконтрольном устройстве или 5 для записи в запоминающем устройстве информации о структуре яркостных полей излучения в различных участках спектра, Цель изобретения вЂ” увеличение разрешающей способности приемной оптиче- 10 ской системы в информационных оптико-электронных системах при одновременном упрощении конструкции и юстировки, На фиг.1 представлена оптическая схе- 15 ма устройства; li8 фиг.2 вЂ” распределение поля нэ выходе поляризэционного блокэ вдоль диаметра, ориентированного под уг, лом+45 к осям х у, при взаимно параллельной ориентации плоскостей пропускания 20 всех поляризаторов; нэ фиг.3 вЂ” то >ке, но при развороте второго поляризэтора на 90 ; нэ фиг.4 вЂ” распределение поля в задней фокэльной плоскости опти lBGKOI системы вдоль оси х для случая, когда исходное иэ- 25 лучение когерентно.

Приемная оптическэя система содержит последовательно установленные и оптически сопря>кенные поляризэционный блок 1 и обьектив 2, Поляризационный блок 30

1, в свою очередь, состоит из последовательно располо>кенных по ходу пучка первого линейного поляризатора 3, первого преобразователя 4 поляризации, выполненного в виде клина 5 иэ оптически активного 35 вещества, который дополнен до плоскопараллельной пластинки аналогичным клином

6 из оптически неактивного материала, второго линейного поляризатора 7, второго преобразователя 8 поляризации, идентич- 40 ного преобразователю 4 и состоящего из оптически активного клина 9, ориентированного ортогонально клину 5 и дополненного до плоскопарэллельной пластины клином

10 третьего линейного поляризатора 1 I, 45 причем плоскости пропускэния линейных поляризаторов 3, 7 и 1 I, в исходном положении параллельны, Показатель преломления оптически неактивного материала, напримар стекла, 50 клиньев 6, 10 равен среднему геометрическому показателей преломления для лучей, поляризованных по кругу впрэво и влево, для оптически активного вещества,;anpv,мер кристаллического кварца, клиньев 5 и 9. 55

Толщина Н плоскопэрэллельных пластин 4

7L и 8 определяется соотношением Н =: вЂ”, где

p р- вращательная способность оптически активного вещества, Второй поляризатор 7 может быть выполнен с возможностью вращения вокруг оптической оси системы, Приемная оптическая система работает следующим образом, Падающее излучение поляризуется линейным поляризатором 3 так, что каждый луч пучка излучения является линейно поляризованнымм в вертикальном направлении.

Преобразователь 4 поляризации поворачивает плоскость линейной поляризации каждого луча линейно поляризованного пучка на угол, пропорциональный удалению этого лучэ от вершины клина 5 преобразователя.

Изменение угла поворота происходит в вертикальном направлении. Далее излучение поступает нэ линейный поляризатор 7, пропускание которого в каждой точке с координатой Х в вертикальном направлении пропорционально sin (ë õ/L), Излучение на выходе поляризатора 7 линейно поляризовано в вертикальном направлении. Преобразователь 8 поворачивает плоскость линейной поляризации каждого луча на угол, пропорциональный удалению этого луча от вершины клина 9 преобразователя, но уже в горизонтальном направлении, И, наконец, излучение поступает на поляризатор 11, пропускание которого в каждой точке с координатой у в горизонтальном направлении пропорционально sin (_#_ylI ). В результате распреде2. ление интенсивности излучения в поперечном сечении пучка на выходе оптического поляризационного блока 1 будет иметь вид . 2лх . 2,7гу

F (х,у ) sin sin где F(x,ó) вЂ” распределение интенсивности нэ входе поляризационного блока 1, обычно являющееся равномерным. Таким образом, изменение распределения интенсивности по поперечному сечению пучка осуществляется в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. При этом преобрэзователь поляризации 4 с поляризатором 3 и энализатором (поляризатором) 7 формирует распределение интенсивности пучка в вертикальной плоскости, а преобразовэтель поляризации 8, повернутый относительно преобразователя 4 на 900, совместно с поляризатором 7 и анэлизатором (поляризатором) 11 формирует распределение интенсивности пучка в горизонтальной плоскости. Центральный луч пучка в поляриэационном блоке полностью гасится (фиг,2).

Затем излучение поступает на обьектив 2 и фокусируется B его фокэльной плоскости на приемной площадке фотоприемника.

1659961

Если обеспечить возможность вращения линейного поляризатора 7 вокруг оптической оси Z, то можно плавно регулировать разрешающую способность оптической системы, В частности, если повернуть поляризатор T на 90 так, что он окажется скрещенным с поляризаторами 3 и 11, то распределение интенсивности на входе объектива 2 имеет вид, показанный на фиг.З, с максимумом в центре и спадом по краям.

На фиг.4 представлены результаты вычислений распределения поля в фокальной плоскости объектива 2, где это распределение представляет собой функцию рассеяния точки. Функции рассеяния точки на фиг.4 соответствуют следующим условиям:

I вЂ” поляризационный блок отсутствует;

I I вЂ” плоскости пропускания поляризато- ров параллельны;

Ilt- плоскость пропускания поляризатора 7 развернута на 90 .

Формула изобретения

1. Приемная оптическая система, состоящая из поляризационного блока, включающего расположенные последовательно первый поляризатор, первый преобразователь поляризации, второй поляризатор, и объектива, отличающаяся тем, что с целью увеличения разрешающей способности приемной оптической системы в информационных оптикозлектронных системах при одновременном упрощении конструкции и юстировки, в поляризационный блок за вторым поляризатором по ходу пучка вве5 дены второй преобразователь поляризации и третий поляризатор, причем каждый из поляризаторов выполнен линейным, а оси их пропускания в исходном положении параллельны, каждый из преобразователей

10 поляризации, ориентированных взаимно ортогонально, выполнен в виде клина из оптически активного вещества и дополнен до плоскопараллельной пластинки аналогичным клином иэ оптически неактивного

15 материала, показатель преломления которого равен среднему геометрическому показателю преломления для лучей, поляризованных по кругу вправо и влево, для оптически активного вещества, а толщи20 на Н плоскопараллельных пластин, до которых дополнен каждый из преобразователей поляризации, определяется соотношением

Н = x/p, гдето- вращательная способность оптически активного вещества.

25 2. Оптическая система по п.1, о тл ичаю щ а я с я тем, что, с целью плавного регулирования разрешающей способности, второй поляризатор выполнен с возможностью вращения вокруг оптической оси сис30 темы.

1659961

0,982 7

) // èàêñ

Составитель В,Кравченко

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M. Кучерявая

Редактор М.Келемеш

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1844 Тираж 346 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к элементам поляризационной оптики, предназначенным для преобразования состояния поляризации излучения в оптических системах

Интерференционно-поляризационный фильтр // 1659948

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для геофизических исследований ho определению концентрации газов, содержащихся в атмосфере, для целей охраны окружающей среды

Регулируемый оптический фильтр // 1658109

Способ изготовления компенсирующего элемента для поляризационно-оптических исследований // 1642421

Изобретение относится к оптике, а именно к технологии изготовления компенсирующих элементов, используемых в компенсаторах для поляризационно-оптических исследований

Оптический фильтр // 1638695

Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к устройствам, предназначенным для -монохроматизавдш падающего излучения , селекции естественного света определенной длины волны

Способ изготовления поляризационных светофильтров для ультрафиолетовой области спектра // 1631488

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к способам изготовления пленочных йодополивиниловых поляризационных светофильтров

Сульфокислоты замещенных дибензимидазолов 3,4,9,10- перилентетракарбоновой кислоты в качестве материалов для формирования сверхтонких термостойких селективных в области 550 - 620 нм поляроидных пленок // 1598430

Изобретение относится к сульфокислотам замещенных дибензимидазолов 3,4,9,10-перилентетракарбоновой кислоты, в частности к 4(5)-дисульфодибензимидазолу или 3(4)-метил-, 3(4)-этил-, 3(4)-хлор-, 3(4)-бромдибензимидазолам 3,4,9, 10-перилентетракарбоновой кислоты в качестве материалов для формирования сверхтонких термостойких селективных в области 550 - 620 нм поляроидных пленок, что может быть использовано в оптике

Двухлучевой поляризатор // 1589242

Изобретение относится к приборам поляризационной оптики и может быть использовано в качестве делителя поляризованного излучения на ортогональные компоненты или анализатора поляризованного излучения

Устройство для сравнения изображений // 1561055

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к оптической обработке информации, и может быть использовано в системах обработки оптических изображений, например аэрофотоснимков

Двулучепреломляющий селектор линии генерации широкополосных перестраиваемых лазеров // 1554615

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано для управления спектром излучения широкополосных перестраиваемых лазеров

Приемная оптическая система // 1465860

Изобретение относится к оптике, в частности к оптическим система, и может быть использовано в системах оптической локации, связи и управления , характериз.ующихся повышенной

Оптический фильтр с изменяющимся по радиусу коэффициентом пропускания // 1446581

Изобретение относится к оптической фильтрации и позволяет получить плавное регулирование коэф вщиейта пропускания по радиусу оптического фильтра

Способ формирования мягкой диафрагмы // 2140695

Изобретение относится к лазерной аподизирующей оптике и может быть использовано при работе с твердотельными и газовыми лазерами, применяемыми в лазерной технологии, научных исследованиях, лазерных установках, разрабатываемых по программе лазерного термоядерного синтеза

Мягкая диафрагма для лазеров // 2163386

Аподизатор для пучка лазерного излучения // 2229762

Изобретение относится к лазерной оптике и может быть использовано при работе с твердотельными и газовыми лазерами, применяемыми в лазерной технологии, лазерной медицине, в научных исследованиях

Способ формирования мягкой диафрагмы // 2433515

Изобретение относится к аподизирующей оптике

Способ адаптивного формирования изображения объекта, находящегося за неровной границей раздела сред // 1812544

Поляризационная аподизирующая диафрагма // 2484509

Изобретение относится к устройствам для регулирования интенсивности света и может быть использовано для формирования требуемого пространственного профиля лазерного излучения

Планарная цилиндрическая микролинза // 2539850

Микролинза может быть использована в изображающих планарных устройствах, устройствах интегральной оптики, для соединения оптических волноводов, для ввода излучения в фотонно-кристаллические и планарные волноводы и т.д. Планарная цилиндрическая микролинза имеет прямоугольную входную апертуру и выполнена в виде фотонного кристалла. Вдоль оптической оси микролинзы выполнена щель. Длина щели меньше или равна длине микролинзы и доходит до фокусной плоскости микролинзы. Микролинза может быть просто и удобно изготовлена с помощью технологий нанолитографии или фотолитографии. Технический результат - обеспечение фокусировки ТМ-поляризованного света в пятно шириной менее дифракционного предела, порядка 0,03 длины волны света. 8 ил.

Устройство аподизации лазерного пучка // 2574521

Изобретение относится к лазерной технике. Устройство аподизации лазерного пучка включает установленные по ходу распространения лазерного пучка формирователь апертуры пучка и периодически распределенные по всему краю апертуры пучка элементы, выполненные в виде поверхностных или объемных разрушений подложки из прозрачного диэлектрика или совокупности поверхностных и объемных разрушений подложки из прозрачного диэлектрика, а также установленные далее по ходу распространения лазерного пучка фильтр пространственных частот и ретранслятор изображения. Между фильтром пространственных частот и подложкой, на основе которой выполнены формирователь апертуры пучка и периодически распределенные по всему краю апертуры пучка элементы, установлен поляризационно-селектирующий элемент. Технический результат заключается в повышении точности воспроизведения требуемой формы краевого пространственного профиля аподизируемого пучка. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Аподизатор лазерного пучка // 2587694

Аподизатор лазерного пучка включает зубчатую диафрагму и пространственный фильтр, в котором зубчатая диафрагма с радиусом окружности вершин зубцов Rd дополнена корректирующим элементом. Корректирующий элемент выполнен в виде установленного соосно с диафрагмой непрозрачного кольца с внешним радиусом Rout<Rd и внутренним радиусом Rin, причем Rout-Rin<<Rd, Rd-Rout<<Rd. Корректирующий элемент может быть установлен в плоскости зубчатой диафрагмы или на некотором расстоянии от нее. Техническим результатом изобретения является формирование лазерного пучка с высоким коэффициентом заполнения апертуры, распространяющегося без значительных дифракционных искажений профиля интенсивности на расстояния. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.