Уголковый отражатель

 

Использование: в космической навигации , геодезии, контрольно-измерительной технике, машиностроении, строительстве и экспериментальной физике. Сущность изобретения: уголковый отражатель выполнен в виде тетраэдра из стекла с показателем преломления больше 2/ V3 с тремя металлизированными гранями, образующими прямой трехгранный угол, у которого 2 ребра одинаковы и в 2 длиннее третьего ребра. 1 ил.

союз советских сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s G 02 B 5/122 Д т

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4881578/10 (22) 20,08,90 (46) 23.06,92. Бюл, ¹ 23 (71) Н ауч но-исследовател ьский институт прикладных физических проблем им.

А.Н.Севченко (72) А.С.Рудницкий (53) 535.317.2 (088,8) (56) Ханох Б.Ю. Оптические отражатели тетраэдрического типа в активных системах.—

Минск, 1982. (54) УГОПКОВЫЙ ОТРАЖАТЕПЬ

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в космической навигации, геодезии, контрольно-измерительной технике, машиностроении и экспериментальной физике.

Известен уголковый отражатель, выполненный в виде тетраздра из стекла с тремя металлизированными зеркально-отражающими гранями, которые образуют прямой трехгранный угол с одинаковыми по длине ребрами, его фронтальная грань имеет форму равностороннего треугольника. В таком уголковом отражателе возможны различные варианты переотражения излучения. Однако обычно используется вариант возвратного отражения, при котором падающий на фронтальную грань луч последовательно переотражается на гранях прямого трехгранного угла и выходит из него в обратном направлении, Совокупность точек входа и выхода светового пучка образуют на фронтальной грани рабочую апертуру уголкового отражателя. При нормальном падении пучка на фронтальную грань, она имеет форму правильного шестиугольника, вписанного в треугольный контур фронтальной грани. Ра(57) Использование; в космической навигации, геодезии, контрольно-измерительной технике, машиностроении, строительстве и экспериментальной физике. Сущность изобретения; уголковый отражатель выполнен в виде тетраэдра из стекла с показателем преломления больше 2/ 3 с тремя металлизированными гранями, образующими прямой трехгранный угол, у которого 2 ребра одинаковы и в 2 длиннее третьего ребра. 1 ил, бочая апертура позволяет максимально использовать свойство возвратного отражения излучения прямым трехгранным угла,. и исключает рассеяние излучения в трах других не обладающих свойством зеркальной симметрии трехгранных углах, Но выбранная таким образом рабочая апертура ограничивает поток падающего на уголксвый отражатель излучения, а значит, и мощность и стабильность приема отраженного сигнала.

Цель изобретения — увеличение рабочей апертуры уголкового отражателя при сохранении площади фронтальной грани, Указанная цель достигается тем, что в уголковом отражателе, выполненном в виде тетраэдра из стекла с тремя металлизированными зеркально-отражающими гранями, которые образуют прямой трехгранный угол., два ребра прямого трехгранного угла одинаковы и в У2 раз длиннее третьего, а показатель преломления стекла больше

2/ УЗ, На чертеже изображен уголковый отражательь. (Я

iC: ! (4 фь

Ю фь.

1742764

Уголковый отражатель выполнен из стекла в форме тетраэдра с тремя металлизированными зеркально-отражающими гранями 1 — 3, образующими прямой трехгранный угол с вершиной 4, у которого два ребра 5 и 6 одинаковы и в 2 раз длиннее третьего ребра 7. Противоположная вершине 4 фронтальная грань 9 имеет форму равнобедренного треугольника с соотношением сторон 2; /3; /3, Оптическая ось отражателя совпадает с прямой, проходящей через вершину 4 и ее проекцию

8 на фронтальную грань 9.

Отражатель работает следующим образом.

Падающая на фронтальную грань 9 электромагнитная волна дифрагирует на внутренних углах отражателя. В таком (в отличие от известной) тетраэдре все трехгранные углы обладают свойством зеркальной симметрии. Поэтому в результате дифракции в нем образуется суперпозиция из конечного числа волн, взаимосвязанных между собой различными вариантами переотражения, Проведенные расчеты показали, что возвратно-отраженные пучки формируются не только при переотражении волн в прямом трехгранном угле, но и при других вариантах их переотражений, за счет которых расширяется рабочая апертура отражателя, Таким образом, при такой форме отражателя достигается увеличение рабочей апертуры уголкового отражателя.

Пример. Отражатель выполнен из стекла с показателем преломления n = 1,5 в форме тетраэдра. Грани 1 — 3 металлизированы и образуют прямой трехгранный угол при вершине 4. Причем ребра 5 и 6 угла одинаковы по длине и равны 2 х 2 см, Длина третьего ребра 7 равна 2 см, Падающий вдоль оптической оси на фронтальную грань электромагнитный волновой пучок переотражается на гранях отражателя. Последовательность прохождения пучком граней зависит от места его падения на фронтальную грань. В соответствии с этим фронтальная грань 9 делится на 10 секторов. Границы секторов совпадают с проекциями на грань 9 ребер призмы и их зеркальных изображений и обозначены на фронтальной грани пунктирными линиями. Каждому сектору соответствует свой вариант распространения падающего на уголковый отражатель пучка.

При вхождении его в уголковый отражатель через один из шести примыкающих к точке

8 секторов формируется в результате трех переотражений его на гранях прямого трехгранного угла возвратно-отраженный пу5

55 чок, выходящий через один из этих же секторов, Причем точки входа и выхода пучка расположены на фронтальной грани 9 симметрично относительно точки 8. Симметричны относительно этой точки и примыкающие к ней шесть секторов, Поэтому любая точка этой части фронтальной грани является точкой входа (выхода) пучка.

Поперечное сечение возвратно-отраженного прямым трехгранным углом пучка имеет форму составленного из шести секторов ромба.

Пучки, входящие в уголковый отражатель через другие четыре сектора фронтальной грани, переотражаются на гранях трехгранных углов, расположенных симметрично относительно биссекторной плоскости прямого двугранного угла с ребром, равным 2 см, в том числе и на общей для этих углов неметаллизированной фронтальной грани. Они падают на грань с внутренней стороны под углом 60 и при показателе преломления, большем 2/ 3, полностью переотражаются, После трех переотражений на гранях одного из этих углов пучок падает нормально на грань 2 или 3 и после отражения от нее распространяется по обратному пути. В результате он выходит из уголкового отражателя в противоположном падающему лучу направлении. Точки входа и выхода пучка совпадают.

Таким образом, любая из точек фронтальной грани, является точкой входа (выхода) пучка. Это означает, что рабочая апертура полностью совпадает с фронтальной гранью. При нормальном падении пучка на любую часть фронтальной грани формируется возвратно-отражен н ый угол ко вым отражателем пучок.

В известном изобретении рабочая апертура составляет лишь часть поверхности фронтальной грани, Следовательно, при одинаковой площади фронтальных граней рабочая апертура в предлагаемом уголковом отражателе больше, чем в известном.

Таким образом, с использованием предлагаемого изобретения достигается увеличение рабочей апертуры уголкового отражателя при сохранении площади его фронтальной грани, что способствует, в частности, повышению мощности и стабильности приема отраженного сигнала.

Формула изобретения

Уголковый отражатель, выполненный в виде тетраэдра из стекла с тремя металлизированными зеркально отражающими гранями, образующими прямой тр ..-хгранный угол, о т л и ч г ю шийся тем, что, с целью

1742764

n„

45

Составитель Н,Киреева

Реда кто р Н. Ро гул ич Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Заказ 2283 Тираж Подписное

ВНИИПО Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 увеличения рабочей апертуры уголкового отражателя при сохранении площади фронтальной грани, два ребра прямого трехгранного угла одинаковы и в 2 раз длиннее третьего, а показатель преломления стекла больше 2/ 3.