Устройство дистанционной подсветки

 

Использование: в системах наблюдения и оптико-электронных процессорных системах передачи и обработки изображений. Сущность изобретения: в качестве источника излучения используют лазер, излучение которого передается по моноволокну, выводится через дифракционную решетку на боковой поверхности моноволокна и формируется с помощью волоконно-оптического преобразователя строка-кадр, строка которого расположена вплотную к дифракционной решетке. 3 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 02 В 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21)4681170/10 (22) 03.03.89 (46) 30.09.92. Бюл. М 36 (71) Всесоюзный научный центр Государственный оптический институт им. С,И.Вавилова" (72) П.А.Михеев и О,В.Енученко (56) 1. Саттаров Д.К. Волоконная оптика. Л.:

Машиностроение, 1973, с. 185-186. (54) УСТРО Й СТВ О ДИСТАНЦИОННОЙ

ПОДСВЕТКИ

Изобретение относится к устройствам дистанционного формирования оптического изображения с помощью волоконно-оптических элементов и может быть использовано в визуальных системах наблюдения и в оптико-электронных процессорных системах передачи и обработки изображений.

Известно устройство, содержащее источник света, линзовые элементы и волоконно-оптический преобразователь формы светового пятна типа "строка-кадр" (1), Недостатком известного устройства является невозможность преобразования излучения от мощного точечного источника света, каким является лазер, и как результат — низкая освещенность объекта подсветки, Целью изобретения является повышение освещенности за счет использования когерентного источника света, Цель достигается благодаря использованию промежуточного моноволокна, один торец которого оптически сопряжен с лазером, а вблизи другого торца на боковой поверхности; вплотную расположенной к („)5U(„> 1765801 А1 (57) Использование: в системах наблюдения и оптико-электронных процессорных системах передачи и обработки изображений.

Сущность изобретения: в качестве источника излучения используют лазер, излучение которого передается по моноволокну, выводится через дифракционную решетку на боковой поверхности моноволокна и формируется с помощью волоконно-оптического преобразователя "строка-кадр", "строка" которого расположена вплотную к дифракционной решетке. 3 ил, "строке" преобразователя, нанесена дифракционная решетка.

На фиг, 1 показан состав устройства; на фиг, 2 и 3 — пояснения к определению параметров устройства.

Устройство состоит из лазера 1, микрообъектива 2, моноволокна 3 с дифракционной решеткой 4 на боковой поверхности, установленной вплотную к "строке" волоконно-оптического преобразователя "строка-кадр" 5. При этом плоскость "строки" преобразователя 5 параллельна, а штрихи дифракционной решетки 4 перпендикулярны оптической оси моноволокна 3, причем длина решетки 4 равна длине "строки", а период d> дифракционной решетки связан с апертурой волоконно-оптического преобразователя U<».п. соотношением

Гн — $1п ив.п. ф где 1 — длина волны лазерного излучения; и* — эффективный показатель преломления моды моноволокна.

1765801

Устройство работает следующим образом, Излучение от лазера 1 фокусируется с помощью микрообъектива 2 на входной торец оптического одномодового моноволокна 3, выходной частью моноволокна служит 5 плоскополированная боковая поверхность с нанесенной на нее дифракционной решеткой 4. Установленный вплотную к решетке 4 волоконно-оптический преобразователь

"строка-кадр" 5 служит для изменения гео- 10 метрии излучения. На выходе устройства установлен коллимирующий объектив 6, формирующий излучение по полю объекта 7 в соответствии с выходными параметрами устройства. Оптимальный размер С "кадра" 15 и параметры коллимирующего объектива (Π— диаметр и т" — фокусное расстояние) выбираются из следующих соотношений (см. фиг. 2): р =ОГ/С 20 р — ро+ Лр

2 4р где р, — дистанция оформления пучка; р — требуемая дальность;

Š— требуемая освещенность на объекте;

L — я ркость источника ("кадра"); т- коэффициент пропускания коллими- 30 рующего объектива и среды распространения излучения;

Л р — допустимая дистанция расфокусировки формирующего пучка.

Угол распространения формирующего поля излучения определяется углом рассеяния коллиматора

2 в= C/f .

В реальных волоконно-оптических преобразователях типа "строка-кадр" с нару- 40 шенной регулярностью укладки в результате спекания волокон возможно пренебречь интерференционными эффектами в пучке на выходе устройства. Для задач формирования полностью заполненного излучением 45 поля изображения следует также иметь в виду соотношение (см. фиг. 3):

50 то есть з п Uoa.n.

А дальность работы устройства для подобных задач определяется:

< f + f 2 З п 0ов.п. о вп. где U«.п, — выходная апертура преобразователя;

D<,п. — период укладки волокон в "кадре";

D < — диаметр сердцевин ы отдел ьно го волокна в сформированном изображении;

Ds.n. — период укладки в сформированном изображении.

Формула изобретения

Устройство дистанционной подсветки, содержащее источник света, линзовые элементы и волоконно-оптический преобразователь формы светового пятна типа

"строка-кадр", о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения освещенности за счет использования когерентного источника света, вплотную к строке волоконно-оптического преобразователя установлено моноволокно, обращенное к строке боковой поверхностью, на которую нанесена дифракционная решетка, торец моноволокна посредством оптического узла ввода излучения сопряжен с источником когерентного света малой угловой расходимости, при этом плоскость строки волоконно-оптического преобразователя параллельна, а штрихи дифракционной решетки перпендикулярны оптической оси моноволокна, причем длина нарезанной части решетки равна длине строки, а периоддифракционной решетки бр связан с апертурой волоконно-оптического преобразователя Uo,n. соотношением л

n — sin О,., где А — длина волны излучения когерентного источника света, и,", — эффективный показатель преломления моды моноволокна, 1765801

Составитель П. Михеев

Редактор Т. Лошкарева Техред М.Моргентал Корректор А. Ворович

Заказ 3384 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, 101