Пространственный фильтр

 

Союз Советскнк

Социапистическиз

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ

on 800941 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(51)М. Кл з (22) Заявлено 050379 (21) 2735782/18-10

G 02 В 5/20 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 3рр181 Бюллетень No 4

Дата опубликования описания 30,0181 (53) УДК 535.345.. б (088. 8) 1

1

I !

1

I (72) Авторы изобретения

Ю.A.Ðóáèíoâ и Ю. T.Ìàçóðåíêo (71) Заявитель (54) IIPOCTPAHCTBEHHbIA ФИЛЬТР

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в оптической технике для пространственной фильтрации излучения.

РИвестны пространственные фильтры для улучшения однородности распределения интенсивности по поперечному сечению оптического луча, состоящие из объективов или линз, в фокальной плоскости которых установлены диафрагмы (1 ) и (2 1.

Однако диафрагма в таком фильтре поглощает и рассеивает часть энергии излучения с расходимостью, больше заданной. При использовании подобных устройств с мощными импульсными лазерами повреждается диафрагма, формируется оптический пробой воздуха и плазма, поглощающая излучение в точке фокуса.

Известен пространственный фильтр, наиболее близок к предлагаемому, состоящий иэ двух линз, в совмещенном фокусе которых помещена диафрагма, пропускающая излучение с расходимостьк меньше заданной (3).

Основной недостаток такого устройства состоит в том, что излучение фокусируется на диафрагму с малой ве. личиной отверстия. При использовании подобного устройства с мощными импульсными лазерами возможно повреждение диафрагмы и пробой воздуха в фокусе объектива у диафрагмы. Для предотвращения повреждения увеличивают размер отверстия диафрагм, что ведет к снижению эффективности пространственного фильтра. Для предотвращения пробоя воздуха пространственный фильтр или диафрагму помещают в герметичную вакуумную камеру, что ведет к, усложнению конструкции и метода юстировки устройства.

Цель изобретения — увеличение энергопропускания излучения и срока службы при повышении мощности импульсов лазера.

Укаэанная цель достигается тем, что пространственный фильтр снабжен интерферометром Фабри-Перо, установленным перед входным объективом.

Иа фиг.1 приведена оптическая схема пространственного фильтра; на фиг.2 — характеристики пропускания.

Пространственный фильтр содержит интерферометр 1 Фабри-Перо, входной объектив 2, диафрагму 3 и выходной объектив 4.

Интерферометр 1 Фабри-Перо осуществляет предварительную пространственную

800941 фильтрацию падающего излучения с шириной спектраа4: на входной объектив 2 попадает часть излучения, характеризуемого полосовым спектром 5 пространственных частот (к — порядок интерференции, фиг.2), а остальная часть энергии падающего излучения отражается.

Ширина полосы спектра 5 определяет-. ся заданной расходимостью выходного излучения Ч и должна превышать величину соответствующую спектру падающего излучения А0.

Выходной объектив 2 с фокусным расстоянием F формирует на диафрагме

3, помещенной в фокальной плоскости, изображение в виде системы концентри-" 15 ческих чередующихся светлых и темных колец и центральным светлым пятном.

Диафрагма;3 пропускает часть б излучения, соответствующего центральному светлому пятну, которая имеет щ расходимость Ч меньше заданной.

Выходной объектив 4 формирует выходной луч.

Так как в пространственном фильтре излучение, падающее на диафрагму

3, предварительно ослабляется и интенсивность излучения в плоскости диафрагмы распределена по системе светлых колец, то тот же уровень пространственной фильтрации по сравнению с известным фильтром достигает- ЗО ся при увеличении диаметра 0 диафрагмы до размера второго светлого кольца

9=е dÃ, 35 где д — постоянная интерферометра

Фабри-Перо, выраженная в угловой мере. При этом средняя плотность мощности излучения на диафрагме уменьшается в

fi 5;14

R — коэффициент отражения зеркал интерферометра, что дает возможность увеличить энергию падающего излучения и приводит к увеличению срока службы диафрагмы и устройства.

При коэффициенте отражения зеркал интерферометра R=-0,95 предлагаемый пространственный фильтр имеет энергопропускание в 15000 раз больше, чем известный фильтр.

Формула изобретения

Пространственный фильтр, содержащий входной и выходной объективы и диафрагму, о .т л и.ч а ю щ и„й с я тем, что, с целью увеличения энергопропускания излучения и срока службы при повышении мощности импульсов лазера, он снабжен интерферометром Фабри-Перо, установленным перед входным объективом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гудной Д. Введение в Фурье-оптику. М., "Мир", 1970, с.189-259.

2. Патент CDIA Р 3451755, кл.350-3,5, 1968.

3. Патент США Р 2704053,кл.350-17, 1972 (прототип).

800941

p i. г

Составитель В.Ванторин

Техред Н. Бабурка Корректор И.Демчик

Редактор В.Матюхина

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 10424/63 ° Тираж (550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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