Монохроматический объектив-коллиматор

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в оптических системах, работающих совместно с полупроводниковыми источниками излучения. Цель изобретения - уменьшение отраженного от поверхностей линз потока излучения. Объектив состоит из четырех линз (1,2,3,4) из одного сорта стекла. Форма линз и величины радиусов поверхностей выбраны из условия, что рефлексы первого порядка от всех восьми поверхностей образуют или мнимое изображение излучателя или удаленное от самого излучателя, благодаря чему достигается устранение оптической обратной связи. Сочетание двояко-выпуклых линз 1,4с положительным 3 и отрицательным 2 менисками позволило получить высокую апертуру (0,625) при 4- линзовой схеме. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 02 В 9/34

ГОСУДАРСТВЕ1+1ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

КЕ®

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

Ь а (21) 4733930/10 (22) 04.09.89 (46) 07.10.91. Бюл. 1Ф 37 (75) В.И.Ремизов (53) 771.351.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1054817, кл. G 02 В 9/34, 1982, (54) МОНОХРОМАТИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТИВКОЛЛИМАТОР (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в оптических системах, работающих совместно с полупроводниковыми источниками излучения. Цель изобретения — умень„„5U„„1682959 А1 шение отраженного от поверхностей линз потока излучения. Объектив состоит иэ четырех линз (1, 2, 3. 4) из одного сорта стекла.

Форма линз и величины радиусов поверхностей выбраны иэ условия, что рефлексы первого порядка от всех восьми поверхностей образуют или мнимое изображение излучателя или удаленное от самого излучателя, благодаря чему достигается устранение оптической обратной связи. Сочетание двояко-выпуклых линз 1, 4 с положительным 3 и отрицательным 2 менисками позволило получить высокую апертуру (0,625) при 4линзовой схеме. 1 ил.

1682959

Изобретение относится к оптике, а более конкретно к оптическим системам, работающим совместно q точечными источниками излучения, 5 — 4,95

6 288

7 -207

8 1,884

Формула изобретения

Монохроматический обьектив-коллиматор, содержащий четыре одиночные линзы, первая из которых положительная, вторая— мениск, третья — положительный мениск, обращенный вогнутостью к источнику излучения, четвертая — двояковыпуклая линза, отличающийся тем. что, с целью уменьшения отраженного от поверхностей линз потока излучения, первая линза выполнена двояковыпуклой, вторая — в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к источнику излучения, при этом все лийзы выполнены из материала с коэффициентом преломления не менее 1,7, а абсолютные величины радиусов поверхностей линз в порядке их расположения выбраны из следующего соотношения относительно фокусного расстояния объектива 1.47:2,19;2,76:

:1,16:1.12:0,73:7,17:2,43:1.

Архипов ентал

Корректор С.Шевкун

Заказ 3411 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Цель изобретения — уменьшение отраженного от поверхностей линз потока излучения.

На чертеже изображена принципиальная оптическая схема объектива, где И1,р...в— положение паразитных изображений источника излучения от восьми поверхностей.

Объектив содержит двояковыпуклую линзу 1 отрицательный мениск 2, обращенный выпуклостью к источнику излучения, положительный мениск 3, обращенный вогнутостью к источнику излучения, и двояковыпуклую линзу 4. Источник излучения (не показан) размещается в фокусе объектива S, В предлагаемом объективе хорошая коррекция сферической аберрации при высокой светосиле обеспечивается не с помощью "наслоения" безаберрационных апланатических поверхностей, а путем взаимной компенсации сферической аберрации отдельных линз, С помощью четырех линз 1-4 из одного сорта стекла с высоким показателем преломления удалось добиться реального (по tg U) относительного отверстия 1: 0,625. Сферическая аберрация ни на одной зоне отверстия не превышает 0,001 мм при f = 6 мм, Удаление фокуса от первой поверхности обьектива (рабочий отрезок)

S1 = -0,28 f, Рефлексы 1-го порядка в предлагаемом объективе распределяются следующим образом: шесть из них — от поверхностей 1-4, 6 и 8 — дают мнимое изображение излучателя, т. е. вообще не пересекают оптическую ось, остальные два (от поверхностей 5 и 7), дающие действительное изображение излучателя, пересекают оптическую ось достаточно далеко от излучателя, на расстоянии соответственно -0,55 f и -3,3 f .

1 1

Учитывая большую апертуру обьектива, следует ожидать больших аберраций, в частности сферической, при построении изображения источника излучения рефлектирующими пучками. Результаты расчета сферической аберрации для всех восьми рефлеKсов 1-го порядка обьектива показывают, то

Составитель В, Редактор С,Патрушева Техред M,Mîðã

30 несмотря на весьма большие значения аберраций (дц) некоторых пучков(например, ! от 4, 6, 7, и 8-й поверхностей), зона фокуса объектива является практически свободной от паразитных рефлексов.

Таким образом, в область излучателя и прилегающую к нему (+ 0,3 f) отраженное излучение не попадает (за исключением, естественно, параксиальной области), что гарантирует систему от возникновения оптической обратной связи. Рефлексы более высоких порядков, вследствие их ничтожно малой интенсивности при многослойном вакуумном просветлении, в любом случае не вносят заметного вклада в возникновение оптической обратной связи.

В предлагаемом коллиматоре выполнения все линзы выполнены из стекла ТФ 10, Фокусное расстояние f = 6 мм, длина волны

Л = 0,863 мкм.

Положение изображений излучателя относительно 1-й поверхности в обратном ходе после однократного отражения от каждой из восьми поверхностей объектива и преломления через все предшествующие поверхности

1 1,214

2 91,221

3 5,56

4 4,40