Патент ссср 418924

 

418924

О П

Союз Советски с

Социалистических

Респубпик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

N. Кл. Н Olp 1/16

Заявлено 12.Ч.1972 (№ 1783249/26-9) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет

Опубликовано 05.III.1974. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 25Х11.1974

Государстееннь и коинтет

Совета Мнннстроо СССР оо делам нзобретеннй

N открьпнй

УДК 621.372.88(088.8) Авторы изобретения Д. И. Мировицкий, И. Ф. Будагян, В. Ф. Дубровин, И. М. Харитонов и А. H. Титов

Заявитель

Московский институт радиотехники, электроники и автоматики

ОБЪЕМНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ С ИЗМЕНЯЕМОЙ

ГЕОМЕТР И ЕЙ

Изобретение относится к оптическому диапазону волн. Устройство может быть использовано в голографии, оптической обработке информации, измерительной технике и технике связи.

Быстрое освоение оптического диапазона волн выдвигает новые требования к оптической аппаратуре, такие, как снижение габаритов и веса устройств, упрощение их настройки и эксплуатации, повышение технологичности и обеспечение универсальности работы в пределах решаемых задач.

Известные в настоящее время системы на элементах классической оптики в большинстве случаев не удовлетворяют указанным требованиям.

Цель изобретения — разработка устройства, служащего оптическим элементом с изменяемой геометрией и обеспечивающего управление волновым фронтом светового пучка, миниатюризацию оптической аппаратуры и повышение ее эксплуатационных характеристик.

Достигается эта цель применением в качестве объемного оптического элемента с изменяемой геометрией многоканального синфазного направленного разветвителя на диэлектрических микроволнах, образующих систему диэлектрических излучателей, условия распространения волны в каждом из которых изменяются активным управляемым элементом (например, электро-оптическим). Это позволяет сформировать требуемое распределение поля на выходе системы и получить необходимые характеристики излучения.

5 Примером реализации может служить схема, изображенная на фиг. 1. Включение и выключение соответствующих активных элементов позволяет получать световой пучок требуемого поперечного сечения, а регулировка

10 их амплитуд и фаз обеспечивает желаемую деформацию его волнового фронта.

На фиг. 2 и фиг. 3 представлены некоторые возможные режимы работы устройства и картины волновых фронтов, а штрихом слева—

15 профили соответствующего эквивалентного оптического элемента. Фиг. 2, а иллюстрирует работу устройства в качестве сферической линзы с фокусным расстоянием f, дающей, например, с:(одящийся пучок. В этом случае пи20 тание подается только па излучатели, расположенные в пределах некоторой окружности (изображены черными кружками). Фазовое распределение (волновой фронт пучка) при этом задается симметричным относительно

25 продольной оси системы и изменяющимся в радиальном направлении в соответствии с законом, изображенным на фиг. 3, а. Подключением остальных излучателей, как показано на фиг. 2, б, и установкой фазового распреде30 ления вида, апалогичного фиг. 3, а, но симметричного относительно поперечной оси системы, устройство переводится в режим цилиндрической линзы также со сходящимся пучком, собирающей излучение на фокальной линии l. Фазовое распределение фиг. 3, б обеспечивает работу уже в качестве цилиндрической линзы с расходящимся пучком.

Варьированием фазовых соотношений в системе достигается получение коллимированных пучков с плоским волновым фронтом (фиг. 3, в) (изменение фокусного расстояния системы вплоть до бесконечного), смещение фокуса с оптической оси системы (фиг. 3, г) и сканирование светового пучка в широком угле. На фиг. 3, д устройство используется в качестве призмы с изменяемым углом преломления. Подобное устройство может найти применение, например, в системах записи и считывания информации, голографии и в оптической измерительной аппаратуре.

Фиг. 2, в иллюстрирует применение предлагаемого устройства в качестве формирователя профилированного светового пучка. В этом случае на выходе системы устанавливается плоский волновой фронт для получения ксллимирова нного светового пучка, а выключе418924

4 нием отдельных излучателей задаются необходимые профиль и угол расходимости пучка.

Возможно использование устройства в качестве оптического элемента с несколькими

5 фиксированными значениями основных параметров (например линзы с дискретно изменяемым коэффициентом преломления).

В этом случае скачкообразное изменение во времени волнового фронта системы можно по10 лучить переключением питания с одних групп излучателей, предварительно сфазированных и отрегулированных по амплитуде (например, путем изменения электрической длины и введения постоянных ослабителей), на другие.

15 Для этого на входах разветвителей, питающих соответствующие группы излучателей, достаточно установить управляемые переключающие элементы (фиг. 4).

20 Предмет изобретения

Применение многоканального синфазного направленного разветвителя на диэлектрических микроволноводах в качестве объемного

25 оптического элемента с изменяемой геометрией (например, линзы или призмы) для управления волновым фронтом светового пучка.

418924

1 Ъ ! !

И

1!

) !

Составитель В. Проклов

Техред 3. Тараненко корректор H. Ay»

Редактор Б. Федотов

Типография. пп. Сапунова, 2

Заказ 1768/10 Изд. № 576 Тираж 760 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5