Устройство для дискретного отклонения электромагнитного излучения светового диапазона

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 29.1Ч.1968 (1чо 1237290/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12 ЧШ.1969. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 14.1.1970

Кл. 42h, 38

МПК G 02Ь

УДК 535.015:621.383 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Сосете Министрое

СССР

Авторы изобретения

Э. И. Голованевский, В. Н. Чуриловский и С. А. Коновалова

Ленинградский горный институт им. Г. В. Плеханова

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСКРЕТНОГО ОТКЛОНЕНИЯ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СВЕТОВОГО ДИАПАЗОНА

Изобретение относится к оптическим системам вычислительной техники и автоматики и может быть применено в различных схемах, в частности в оптических запоминающих устройствах с большим объемом информации, в специальных демонстрационных приборах, в устройствах для бесконтактной печати, в телепривмных и телепередающих системах с большими экранами.

Известны устройства для дискретного отклонения электромагнитного излучения светового диапазона, содержащие источник излучения, переключатели поляризации и двояко,преломляющие элементы.

Существенным недостатком известных устройств для дискретного отклонения является невозможность их применения для отклонения излучения, обладающего достаточно широким спектральным диапазоном, связанная с тем, что дисперсия показателей преломления применяемых оптических материалов вызывает неодинаковое отклонение лучей различных длин, Предложенное устройство отличается от известных тем, что в него введен компенсатор отклонения лучей различных длин волн, выполненный в виде плоскопараллельной пластины, изготовленной из двух оптических материалов, прозрачных в спектральном диапазоне работы источника излучения, у которых

2 ,показатели преломления для средней длины волны заданного диапазона одинаковы, а источник излучения выполнен перестраиваемым по спектру, причем в компенсаторе по5 верхность границы раздела двух оптических материалов выполнена в виде асферической поверхности вращения с кривизной, увеличивающейся от центра пластины к краям, или граница раздела двух оптических материалов

10 выполнена в виде ряда плоских участков с углом наклона, увеличивающимся от центра к краям.

Предложенное устройство показано на фиг. I На фиг. 2 и 3 изображены два ва15 рианта иополнения компенсатора.

Устройство содержит источник поляризованного излучения 1, переключатель 2 плоскости поляризации излучения источника, двоякопреломляющий элемент 3, компенсатор 4.

20 Компенсатор представляет собой плоскопараллельную пластину, изготовленную из двух оптических материалов, прозрачных в заданном спектральном диапазоне, у которых показатели преломления для средней длины

25 волны спектрального диапазона одинаковы.

Граница раздела двух оптических материалов может быть асферической поверхностью вращения (см. фиг. 2) или пересекающимися между собой участками плоскостей (см. фиг. 3).

250495

Первый вариант компенсатора является более компактным, но связан с определенными технологическими трудностями обработки асферических поверхностей.

Второй вариант компенсатора является более технологичным. Он состоит из ряда оптических элементов (призм, плоскопараллельных пластин), размеры которых рассчитываются в соответствии с параметрами схемы.

Эти элементы сажаются на оптический контакт или склеиваются между собой оптическим клеем.

Для компенсации неодинакового отклонения лучей различных волн в двух взаимно перпендикулярных плоскостях компенсатор делается из двух одинаковых пластин, повернутых на 90 относительно друг друга. На фиг. 3 показаны две проекции такого компенсатора.

Выбор конкретного варианта компенсатора определяется технологическими соображениями, требованиями к дискретности работы компенсатора, к допустимой величине потерь на поглощение. Устройство работает следующим образом.

Поляризованный световой луч монохроматического источника, пройдя устройство для дискретного отклонения, занимает одно из дискретных положений. Если источник излучения имеет т переключаемых длин волн, то передаваемая устройством информация увеличится в т раз по сравнению с устройством для дискретного отклонения излучения, имеющего только одну длину волны.

Лучи:различных длин волн, пройдя несколько ячеек дискретного отклонения, приобретают угловую разность направлений, зависящую от коэффициентов дисперсии оптических материалов и угла наклона лучей к оптической оси устройства. Проходя через компенсатор

4, лучи средней длины волны Ло спектрального диапазона источника не меняют своего направления, лучи длин волн, отстоящих от средней длины волны Хо на величину ЛХ, приобретают дополнительные отклонения разных знаков, компенсирующие, разность угловых положений лучей этих длин волн и длины волны Хо.

Величина хроматической аберрации, т. е. неодинакового отклонения лучей различных длин волн, определяется не только длиной волны, но и углом наклона лучей к оптической оси устройства, и, следовательно, боковым смещением лучей относительно оптической

5 оси. Дополнительное отклонение, даваемое компенсатором для лучей с длиной волны

io+ЛХ, пропорционально их углу наклона к оптической оси и боковому смещению, так как кривизна границы раздела элементов, изго10 товленных из разных оптических материалов, в первом варианте компенсатора (см, фиг. 2) и углы призм, определяющие дополнительное отклонение проходящих лучей (см. фиг. 3), увеличиваются по мере удаления от оптиче15 ской оси устройства.

Компенсатор рассчитывается таким образом, чтобы выходные положения лучей длин волн Хо+-ЛХ совпадали с положением луча с

20 длиной волны lp или отличались от него на допустимую величину.

Предмет изобретения

25 1. Устройство для дискретного отклонения электромагнитного излучения светового диапазона, содержащее источник излучения, переключатели поляризации и двоякопреломляющие элементы, отличающееся тем, что, с

30 целью увеличения объема информации, в него введен компенсатор отклонения лучей различных длин волн, выполненный в виде плоскопараллельной пластины, изготовленной из двух оптических материалов, прозрачных в

35 спектральном диапазоне работы источника излучения, у которых показатели преломления для средней длины волны заданного диапазона одинаковы, а источник излучения выполнен перестраиваемым по спектру.

40 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в компенсаторе поверхность границы раздела двух оптических материалов выполнена в виде асферичвской поверхности вращения с кривизной, увеличивающейся от центра пла45 стины к краям.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в компенсаторе граница раздела двух oIIтических материалов выполнена в виде ряда плоских участков с углом наклона, увеличи50 вающимся от центра к краям.

250495

Фу /

» ф ф

Составитель И. Н. Горелова

Техред Т. П. Курилко Корректор P. И. Крючкова

Редактор Горшкова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3562/6 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва K-35, Раушская наб., д. 4/5