Оптический вентиль

 

Изобретение относится к оптоэлектронике, в частности к устройствам, облада ю щественно различным пропусканием во встречных направлениях. Оптический вентиль состоит из оптически связанных элемента 1 с избирательным по углу отражением, коэффициент которого минимален при нулевом угле падения, и диффузорно пропускающего рассеивателя 2. При работе с монохроматическим излучением элемент 1 может быть выполнен в виде диэлектрического узкополосного пропускающего интерференционного фильтра, состоящего из чередующихся четвертьволновых слоев с высоким и низким показателями преломления, образующих два зеркала, разделенных слоем с полуволновой оптической толщиной. При этом центральный разделительный слой фильтра предпочтительно выполнять из материала с низким показателем преломления. Благодаря тому что в рассмотренной конструкции лучи, рассеянные в рассеивателе 2 под углом к оси назад, отражаются элементом 1 вновь в прямом направлении, пропускание излучения, в частности монохроматического , в этом направлении увеличивается. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

)s G 02 В 5/20

ГОСУДАРСТВЕ ННЪ|И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4768213/10 (22) 13.12,89 (46) 07.09,91. Бюл. М 33

P1) Харьковский государственный университет им. А,М.Горького и Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) E.A.Ëóïàøêo, В,В.Муссил и А П.Овчаренко (53) 535.345,6 (088.8) (56) Белостоцкий Б.P. и др. Основы лазерной техники. — M,: Советское радио, 1972, с. 138- l39.

Авторское свидетельство СССР

N- 1315921, кл. 6 02 В 5/20, 02.01.86. (54) ОПТИЧЕСКИЙ ВЕНТИЛЬ (57) Изобретение относится к оптоэлектронике, в частности к устройствам, обладаю /щественно различным пропусканием во встречных направлениях. Оптический вентиль состоит иэ оптически связанных элемента 1 с избирательным по углу отражением, коэффициент которого мини„„53J ÄÄ 1675816 А1 мален при нулевом угле падения, и диффузорно пропускающего рассеивателя 2. При работе с монохроматическим излучением элемент 1 может быть выполнен в виде диэлектрического узкополосного пропускающего интерференционного фильтра, состоящего из чередующихся четвертьволновых слоев с высоким и низким показателями преломления, образующих два зеркала, разделенных слоем с полуволновой оптической толщиной. При этом центральный разделительный слой фильтра предпочтительно выполнять из материала с низким показателем преломления. Благодаря тому что в рассмотренной конструкции лучи, рассеянные в рассеивателе 2 под углом к оси назад, отражаются элементом 1 вновь в прямом направлении, пропускание Я излучения, в частности монохроматического, в этом направлении увеличивается, 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1 г 1675816

Изобретение относи.: ся . Оптоэлектронике, В частности к J(:ÃpaéaTÂ,-. (, ОбладаР)щим существенно различным пропусканием во встречных направлени:-.х, и мо><ет быть испОльзОВВНО В лазерной т8>:нике В качестве развязывающего оптического элемента.

Цель изобретения — увеличение пропуска ния излуч8ния, I3 частности монохэоматического, В прямом направлении, На фиг, 1 схемагически изображена конструкция с ходом лучей I3 нем оптическогс

Вентиля на фиг, 2 — зависимости коэффициента отражения элемента i. . избирательным по углу отражением от угла гадения света.

Оптический Вентиль сс:стОит из Оптически связанных элемента 1 с избирательным п0 углу отражением, коз >фициент которого минимален п()и нулевом угле падения, и диффузно и, )опускак)щего pac(:8èÂaтеля 2, При работе с монохроматическим излуче INQM элемент мо>кет бь|ть выполнен в виде диэлектрического узкополосного пропуска ощего uH) есференционного фильтра, состоя(цего из чередующихся четзертьВОЛНОВЫХ СЛОЕВ С ВЫСОКИМ П, И НИЗКИМ П В показателями преломления, образующих два зеркала, разделенных слоем с полуволновой оптической толщиной. При этом центральный разделительный слой фильтра предпочтительно выполнять из материала с низким показателем релэмления, Вентиль работает следующим образом.

При распространении светового пучка в прямом направлении (слева направо, на фиг, 1) он проходит через элемен г 1 с избирательным по углу отражением и диффузно пропускается рассеивателем 2. При этом лучи, отраженные и рассеянные элементом 2 в Обратном направлении, o(pa>KaK)T(:(l элементом 1 и диффузно пропускаются в прямом направлении, а в обра ном направлении возвращается только незначительная часть лучей, идущих параллельно падающему пучку света. При распространении светового пучка в обратном направлении ";I сначала диффузно рассеивается элементом 2 и попадает на элемент 1. Пои этом большая часть лучей отражается и проходит лишь незначительная часть лучей, идущих в направлении, пропускаемом элементом 1, На фиг. 2 приведены расчетные зависимости коэффицие llcl отражения на длине

10 волны iso от угла падения излучения, выходящего из диффузно пропускающего рассеивателя 2. 1(ривые — ((i соответствуют фильтрам, содержащим 21, 23 и 25 слоев соответственно, Как видно из этих кривых. при наклонном падении света с ростом угла отражения быстро увеличивается коэффициент отражения, стремясь к единице.

В качестве примера конкретного исполнения рассмотрим оптический вентиль, содержащий диффузно пропускающий рассеиватель, представляющий собой молочное стекло МС-13 толщиной 2 мм, с расположенным на его поверхности элементом с избирательным по углу отражением, в качестве которого использован интерференционный фильтр, состоящий из 23 чередующих слоев сернистого цинка (nil =

2,33 и криолита (п = 1,32), из которого вы20 полнен и центральный слой, Пропускание этого оптического вентиля в прямом направлении 70;4, а в обратном направлении

0,35 . 10

Формула изобретения

25 1. Оптический вентиль, состоящий из оптически связанных элемента с избирательным по углу воздействием на излучение и диффузно пропускающего рассеивателя, отличающийся тем, что, с целью

30 увеличения пропускания в прямом направлении, первый элемент выполнен с избирательным по углу отражением, коэффициентом которого минимален при нулевом угле падения.

35 .2, Вентиль по и. 1, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью увеличения пропускания в прямом направлении монохроматического излучения, элемент с избирательным по уг— лу отражением выполнен в виде диэлектри40 ческого узкополосного пропускающего интерференционного фильтра, состоящего из чередующихся четвертьволновых слоев с высоким и низким показателями преломле45 ния, образующих два зеркала, разделенных слоем с полуволновой оптической толщиНой, 3. Вентиль по и, 2, О т л и ч а ю шийся тем, что, с целью дополнительного увеличения пропускания монохроматического излучения В прямом направлении, разделительный центральный слой фильтра выполнен из материала с низким коэффициентом преломления.

1675816

5 грл7

@uz Г

Составитель В.Кравченко

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Малец

Редактор Н.Бобкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3000 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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