Перестраиваемое волоконно-оптическое фокусирующее устройство



Перестраиваемое волоконно-оптическое фокусирующее устройство
Перестраиваемое волоконно-оптическое фокусирующее устройство
Перестраиваемое волоконно-оптическое фокусирующее устройство
G02F2001/294 - Приборы или устройства для управления интенсивностью, цветом, фазой, поляризацией или направлением света, оптические функции,которых изменяются при изменениия оптических свойств среды в этих приборах или устройствах например для переключения, стробирования, модуляции или демодуляции ; оборудование или технологические процессы для этих целей; преобразование частоты; нелинейная оптика; оптические логические элементы; оптические аналого-дискретные преобразователи (средства оптической передачи сигнала между чувствительным элементом и индикаторным или записывающим устройством совместно с измерением G01D 5/26; устройства, в которых математические операции выполняются оптическими элементами G06E 3/00; системы для передачи электрических сигналов с использованием оптических средств для преобразования входного сигнала G08C 19/36; запись информации с помощью электрических или магнитных средств и

Владельцы патента RU 2664787:

Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук" (RU)

Изобретение относится к устройствам для фокусировки лазерного излучения, предназначено для интегрирования в волоконно-оптические системы, где требуется оперативная подстройка фокусирующих свойств волоконных световодов. Устройство содержит последовательно расположенные и оптически связанные между собой оптический кабель и оптический блок с изменяемым фокусным расстоянием, выполненный в виде волоконного световода с ферромагнитным и защитным покрытиями, вокруг которого расположены жестко закрепленные на общем основании электромагниты, а оптическая связь волоконного световода с оптическим кабелем осуществляется либо сваркой, либо за счет того, что волоконный световод является частью оптического кабеля. Изменение фокусного расстояния устройства осуществляется за счет изменения градиента показателя преломления материала световода в результате воздействия на световод сил притяжения ферромагнитного покрытия световода электромагнитами. Технический результат заключается в обеспечении возможности уменьшения габаритов, веса устройства, потерь световой энергии, а также сокращения времени подстройки фокусного расстояния устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для фокусировки лазерного излучения, предназначено для интегрирования в волоконно-оптические системы, где требуется оперативная подстройка фокусирующих свойств волоконных световодов.

Известны перестраиваемые объективы с переменным фокусным расстоянием (Miniature zoom lens / A. Komatsu, A. Shimizu, К. Honda // U.S. patent, 2006. - US 7136232), содержащие несколько подвижных оптических компонент с положительной и отрицательной оптической силой, при изменении расстояния между которыми происходит изменение фокусного расстояния системы в целом.

Недостатком таких устройств при их использовании совместно с оптоволоконными системами являются большие потери энергии света при вводе-выводе оптического излучения в световоды.

Прототипом изобретения является устройство для фокусировки излучения волоконного лазера по патенту RU №2398665 от 22.11.2008, МПК B23K 26/073, опубл. 10.09.2010), содержащее последовательно расположенные и оптически связанные между собой оптический блок с изменяемым фокусным расстоянием и оптический кабель и обеспечивающее подстройку фокусного расстояния под изменяющееся расстояние до объекта.

Недостатками прототипа являются увеличение времени подстройки фокусного расстояния из-за инерционности механической системы, обусловленной большими габаритами и весом подвижных частей оптического блока, а также большие потери света из-за френелевских отражений на торце световода и на поверхностях линз оптического блока.

Поставлена задача уменьшить габариты, вес деталей оптического блока, а также снизить потери световой энергии.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве, содержащем последовательно расположенные и оптически связанные между собой оптический блок с изменяемым фокусным расстоянием и оптический кабель, согласно изобретению оптический блок выполнен в виде волоконного световода с ферромагнитным покрытием, вокруг которого расположены жестко закрепленные на общем основании электромагниты.

Кроме того, оптическая связь волоконного световода с оптическим кабелем осуществляется сваркой.

Дополнительно, световод является частью оптического кабеля.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан главный вид устройства, на фиг. 2 устройство показано в разрезе.

Устройство содержит оптический кабель 1, оптически связанный с ним световод 2 с ферромагнитным покрытием 3 и защитным покрытием 4, электромагниты 5, расположенные вокруг световода и жестко закрепленные на общем основании 6.

Принцип действия заявляемого устройства основан на изменении показателя преломления материала световода в результате воздействия на его поверхность сил притяжения ферромагнитного покрытия световода электромагнитами. При радиальном растяжении, осуществляемом заявляемым устройством, изменение показателя преломления материала световода приблизительно пропорционально квадрату радиуса. Следовательно, это изменение приведет к возникновению в световоде линзоподобной градиентной среды, то есть изменению оптической силы и соответственно фокусного расстояния оптической системы.

Устройство работает следующим образом: свет, распространяющийся в волоконном кабеле 1, проходит в световод 2, который либо приварен к оптическому кабелю, либо является его частью. В световоде 2 происходит фокусировка света с определенным периодом, определяемым параметрами световода 2. Электромагниты 5, воздействуя на ферромагнитное покрытие 3, осуществляют локальное растяжение материала световода 2 от центра вдоль радиальной координаты, в результате чего показатель преломления наружных слоев уменьшается в большей степени, чем внутренних, а именно пропорционально квадрату радиальной координаты. Таким образом, создается квадратичный профиль показателя преломления, соответствующий градиентной линзоподобной среде. Изменяя ток в электромагнитах 5, меняют силу воздействия на световод 2 и регулируют оптическую силу получающейся градиентной линзы, тем самым меняя ее фокус.

Таким образом, в оптическом блоке заявляемого устройства с изменяемым фокусным расстоянием по сравнению с прототипом отсутствуют линзы, что существенно уменьшает габариты, вес устройства и потери световой энергии. Положительный эффект при этом достигается за счет того, что устраняются потери света из-за френелевских отражений на торце световода и на поверхностях линз оптического блока. Кроме того, вследствие отсутствия механического перемещения линз, время подстройки фокусного расстояния устройства сокращается.

1. Перестраиваемое волоконно-оптическое фокусирующее устройство, содержащее последовательно расположенные и оптически связанные между собой оптический блок с изменяемым фокусным расстоянием и оптический кабель, отличающееся тем, что оптический блок выполнен в виде волоконного световода с ферромагнитным покрытием, вокруг которого расположены жестко закрепленные на общем основании электромагниты.

2. Перестраиваемое волоконно-оптическое фокусирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптическая связь волоконного световода с оптическим кабелем осуществляется сваркой.

3. Перестраиваемое волоконно-оптическое фокусирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что волоконный световод является частью оптического кабеля.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптической технике. Оптический модулятор, каждый пиксель которого содержит перекрывающие площадь пикселя неподвижный плоский поляризатор и параллельный ему подвижный плоский поляризатор.

Изобретение относится к устройствам отображения. Подложка цветового фильтра включает множество областей субпикселов, упорядоченных в массив, и черные матрицы для отделения областей субпикселов друг от друга.

Изобретение относится к оптике, в частности к экранам (покрытиям) с управляемыми рассевающими свойствами, и может быть использовано для изготовления стекол, пленок и покрытий с управляемой прозрачностью, применяемых в производстве окон, демонстрационных экранов, очков и т.п.

Изобретение относится к способам и системам для подавления эффектов паразитного отображения во время выключения и включения питания электрооптического дисплея. Техническим результатом является уменьшение артефактов и неоднородности между пикселями в отображаемом изображении.

Изобретения относятся к области светоослабляющих устройств, обеспечивающих изменение цвета под воздействием напряжения электрического тока, а именно к устройствам на основе электрохромных составов и технологии их изготовления.

Изобретение относится к устройствам отображения. В устройство включены следующие компоненты: узел передней стороны, который включает в себя дисплей и держатель, где дисплей конфигурируется таким образом, чтобы позволять отображать изображение на экране дисплея, а держатель поддерживает дисплей со стороны периферии и включает в себя прикрепленный выступ; и узел задней стороны, который включает в себя заднее шасси и раму для прикрепления.

Ориентированная пленка включает в себя первую-четвертую области, имеющие первый-четвертый углы ориентации. Первый поляризованный свет, имеющий первую интенсивность, излучается на первую и вторую области фоточувствительной пленки.

Изобретение относится к области интегральной оптики. Способ подстройки коэффициента деления волноводного разветвителя на подложке ниобата лития заключается в том, что подают на входной волновод разветвителя рабочее оптическое излучение, выбирают для подстройки один из выходных волноводов, затем участок выбранного для подстройки выходного волновода освещают корректирующим импульсным лазерным излучением с плотностью мощности излучения в импульсе не менее 1013 Вт/см2, а достижение заданной величины коэффициента деления определяют по достижению максимальной контрастности интерференционной картины от двух лучей рабочего оптического излучения, выходящих из выходных волноводов волноводного разветвителя.

Изобретение относится к оптическим устройствам переключения и может быть использовано в волоконно-оптических системах передачи информации для коммутации каналов передачи информации.

Изобретение относится к оптическим устройствам переключения и может быть использовано в волоконно-оптических системах передачи информации для коммутации каналов передачи информации.

Изобретение относится к оптическим наноустройствам переключения и может быть использовано в волоконно-оптических системах передачи (ВОСП) информации для коммутации каналов передачи информации.

Изобретение относится к оптическим наноустройствам переключения и может быть использовано в волоконно-оптических системах передачи информации для коммутации каналов передачи информации.

Изобретение относится к активным элементам волоконно-оптических систем связи. .

Изобретение относится к системам оптической обработки информации. .

Изобретение относится к активным элементам волоконно-оптических систем связи, элементам интегральной оптики, системам оптической обработки сигналов. .

Изобретение относится к оптическому переключателю и системе формирования изображений, позволяющим формировать изображения высокого разрешения, на которых отсутствует «эффект решетки».

Изобретение относится к области интегральной оптики. Способ подстройки коэффициента деления волноводного разветвителя на подложке ниобата лития заключается в том, что подают на входной волновод разветвителя рабочее оптическое излучение, выбирают для подстройки один из выходных волноводов, затем участок выбранного для подстройки выходного волновода освещают корректирующим импульсным лазерным излучением с плотностью мощности излучения в импульсе не менее 1013 Вт/см2, а достижение заданной величины коэффициента деления определяют по достижению максимальной контрастности интерференционной картины от двух лучей рабочего оптического излучения, выходящих из выходных волноводов волноводного разветвителя.

Лазерный зонд содержит корпус, имеющий трубчатую форму, образующую внутреннюю область и отверстие на дальнем конце; оптический волновод, расположенный внутри корпуса и выполненный с возможностью испускать пучок света, распространяющийся в первом направлении, и ячейку ориентирования пучка.

Изобретение относится к многовидовому устройству отображения. Многовидовой дисплей имеет возможность переключения между одновидовым и многовидовым режимами.

Изобретение относится к устройствам для фокусировки лазерного излучения, предназначено для интегрирования в волоконно-оптические системы, где требуется оперативная подстройка фокусирующих свойств волоконных световодов. Устройство содержит последовательно расположенные и оптически связанные между собой оптический кабель и оптический блок с изменяемым фокусным расстоянием, выполненный в виде волоконного световода с ферромагнитным и защитным покрытиями, вокруг которого расположены жестко закрепленные на общем основании электромагниты, а оптическая связь волоконного световода с оптическим кабелем осуществляется либо сваркой, либо за счет того, что волоконный световод является частью оптического кабеля. Изменение фокусного расстояния устройства осуществляется за счет изменения градиента показателя преломления материала световода в результате воздействия на световод сил притяжения ферромагнитного покрытия световода электромагнитами. Технический результат заключается в обеспечении возможности уменьшения габаритов, веса устройства, потерь световой энергии, а также сокращения времени подстройки фокусного расстояния устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх