Оптическая линия задержки

 

Изобретение относится к элементам оптических вычислительных устройств. Цель изобретения - сокращение габаритов при использовании в оптических вычислительных устройствах - достигается за счет многократного переотражения луча света от зеркал. Устройство содержит зеркала 1,2,3, 4, выполненные в виде попарно равных прямоугольников, соединенных торцами с образованием прямоугольного параллелепипеда , в углу зеркала 1 выполнено входное окно 5, а выходное окно б выполнено либо в противоположном углу зеркала 1 по его диагонали, либо в углу зеркала 3 по диагонали параллелепипеда. Длина сторон I входного 5 и выходного 6 окон определяется из соотношения где с - габаритный 2 Мп vT коэффициент; а,в,с - длина, ширина и высота параллелепипеда; Т - требуемое время задержки, m - абсолютный показатель преломления среды распространения света между зеркалами; v - скорость света в вакууме . А направление луча света на входе в устройство задано углами, определяемыми из соотношений tg/3 cos a v о гь2 + 2тг (Л С cos у 2/2 a Vb2+ I2 + 4/2 а , 3 з.п.ф-лы, бил.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s G 02 В 17/00, 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

tgp= Р+ 1, /ь из соотношений сов а—

cos ) = 1 б2 а

5 ил..Ззп. -лы, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4670366/23 (22) 31.03.89 (46) 23.08,92.Бюль 31 (72) B.В.Савкин и 0,И,Федченко (56) Авторское свидетельство СССР М 877444, кл. G Oi Р 15/03.

Авторское свидетельство СССР М 1194171, кл,602 В 17/№ (54) ОПТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ (57) Изобретение относится к элементам оптических вычислительных устройств. Цель изобретения — сокращение габаритов при использовании в оптических вычислительных устройствах — достигается за счет многократного переотражения луча света от зеркал. Устройство содержит зеркала 1, 2, 3, 4, выполненные в виде попарно равных прямоугольников, соединенных торцами с образованием прямоугольного параллелепипеда, в углу зеркала 1 выполнено входное окно 5, а выходное окно 6 выполнено либо в противоположном углу зеркала 1 по его диагонали, либо s углу зеркала 3 по диагонали параллелепипеда. Длина сторон I ьходного 5 и выходного

6 окон определяется из соотношения

2Мп

vT, где М=а Ь.с — габаритный коэффициент; а,в,с — длина, ширина и высота параллелепипеда; Т вЂ” требуемое время задержки, m — абсолютный показатель преломления среды распространения света между зеркалами; v — скорость света в вакууме. А направление луча света на входе в устройство задано углами, определяемыми

1756850

Изобретение относится к оптическим элементам и может быть использовано в устройствах оптической обработки информации, например в оптических вычислительных устройствах, требующих задержки сигнала на некоторое время.

Известна оптическая линия задержки в . устройстве, содержащая установленный по ходу светового луча брусок прозрачного материала, оптйческая плотность которого больше оптической плотности среды распространения света вне этого бруска. Данная линия задаржки имеет значительные габариты, что делает затруднительным ее использование во многих устройствах оптической обработки информации.

Известна также оптическая линия задержки, содержащая четыре зеркала, установленные в вершинах четырехугольника под углом 45 к оптической оси устройства отражающими поверхностями навстречу друг другу, причем входное и выходное окна выполнены в одном зеркале, Габаритные размеры такой линии задержки при условии обеспечения достаточного времени задержки также весьма велики, Цель изобретения — сокращение габаритов при использовании в оптических вы числительных устройствах.

Указанная цель достигается тем, что в оптической линии задержки, содержащей четыре плоских зеркала, установленных перпендикулярно одной общей плоскости и оптически сопряженных друг с другом, причем противоположные зеркала взаимно параллельны, а смежные взаимно перпендикулярны, а также входное и выходное окна зеркала выполнены в виде попарно равных прямоугольников, соединенных торцами с образованием прямоугольного параллелепипеда, при этом длина сторон 1 входного и выходного окон определяется из соотношения 2 Мп чТ где M — габаритный коэффициент (М=а b c), а,Ь.с — стороны параллелепипеда;

n — показатель преломления среды внутри параллелепипеда;

v — скорость света в вакууме;

Т вЂ” время задержки, а углы между сторонами параллелепипеда и лучом света на входе в линию задержки определяется из соотношений

a, =а ecos

I 2

P = arcing

2а

b у =- агссоз

2а

2а где а- угол между лучом света и направлением ребра а;

Р— угол между лучом света и направлением ребра Ь; у- угол между лучом света и направ15 лением ребра с; ! — длина стороны входного окна, На фиг.1-3 показан хЬд луча света через устройство и расположение входного и выходного окон; на фиг.4 — развертка устрой>О ства вдоль оси ОХ; на фиг.5 — схема определения направляющих углов.

Устройство состоит из зеркал 1-4 и рямо- . угольной формы, которые соединены так, что образуют прямоугольный параллелепи25 пед со сторонами а, b, с, В углу зеркала 1 с размерами выполнено прозрачное входное окно 5 размерами ixf. Выходное окно может быть выполнено в противоположном углу зеркала 1 (при условии нечетного количества отражений от зеркал 1 и 3), либо в углу зеркала 3 по диагонали параллелепипеда (при четном количестве отражений от зеркал 1 и 3), С целью упрощения конструкции все зеркала выполнены на общей подложке, представлчющей собой прямоугольный параллелепипед из прозрачного материала, например кварца, при этом отражающий слой нанесен на грани параллелепипеда размерами ахс и вхс, Устройство работает следующим образом.

Луч све а входит в устройство через центр входногоокнаб,образуя углы а-со стороной параллелепипеда а,,В- со стороной параллелепипеда Ь, g — со стороной 4 параллелепипеда, Затем луч многократно отражается от граней 1 и 3, отражается от грани 2, снова от граней 1 и 3, от грани 4 и так до тех пор, пока не выйдет через выход5О ное окно 6.

Формула изобретения

1. Оптическая линия задержки, содержащая четыре плоских зеркала, установленных перпендикулярно одной общей

55 плоскости и оптически сопряженных друг с другом„причем противоположные зеркала взаимно параллельны, а смежные взаимно перпендикулярны, а также входное и выходное окна, о т л и ч а о щ а я с я тем, что, с целью сокращения габаритов при использо1756850 вании в оптических вычислительных устройствах, зеркала выполнены в виде попарно равных прямоугольников, соединенных торцами с образованием прямоугольного параллелепипеда, при этом длина сторон I входного и выходного окна определяется иэ соотношения 2Ìï

1= где M — габаритный коэффициент (У=Ах ВхС);

А, В, С вЂ” стороны параллелепипеда;

n — показатель преломления среды внутри параллелепипеда;

v — скорость света в вакууме;

Т вЂ” время задержки, а направление входа луча света во входное окно определяется следующими углами:

I а = arccos

b +1

2

У= ««s р д

b2+ f2

2 а где а- угол между лучом света и направлением ребра, а;

j3 — угол между лучом света и направлением ребра, b;

5 у- угол между лучом света и направлением ребра, с;

I — длина стороны входного окна.

2. Линия задержки по п.1, о т л и ч à ющ а я с я тем, что выходное окно выполнено

10 в той же грани параллелепипеда, что и входное окно и расположено в противойоложном ее углу, 3, Линия задержки по п.1, о т л и ч а ющая ся тем,чтовыходноеокновыполнено

15 в грани параллелепипеда; параллельной той, в которой выполнено входное окно, и . расположено в ее противоположном углу по диагонали параллелепипеда.

4. Линия задержки по пп. 1-3, о т л и20 ч à ю щ а я с я тем. что, с.целью упрощения конструкции, все зеркала выполнены на общей подложке, представляющей собой прямоугольный параллелепипед иэ прозрачного материала, при этом. отражаю25 щий слой выполнен на гранях параллелепипеда размерами а х с и в х с.

Составитель Д. Филиппов

Редактор С, Патрушева Техред M,Mî ãåí àë Корректор М. Максимишинец

Заказ 3087 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССр

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 191