Устройство ввода некогерентного излучения в световод

Авторы патента:

G02B6/42 - соединение световодов с оптоэлектронными элементами

Владельцы патента RU 2625633:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к волоконно-оптической технике и предназначено для использования при создании волоконно-оптических интроскопов и источников дистанционного электропитания на базе световодов. В заявленном устройстве ввода некогерентного оптического излучения в световод, содержащем последовательно установленные на одной оптической оси и оптически связанные зеркало, источник некогерентного оптического излучения, линзу и световод, дополнительно введены светофильтр, блок градиентных стержневых линз, У-ветвители. При этом линза имеет эллипсоидальную поверхность и установлена в боковое отверстие зеркала, выполненного в виде полого шара с внутренним зеркальным покрытием, источник некогерентного оптического излучения расположен внутри полого шара так, что оптический центр источника некогерентного оптического излучения совпадает с центром зеркала, причем блок градиентных стержневых линз, У-ветвители и световод расположены вплотную друг за другом, а светофильтр расположен перед блоком градиентных стержневых линз. Технический результат - повышение эффективности ввода излучения от источника некогерентного оптического излучения в световод. 1 ил.

Известно устройство, содержащее линзу и сферическое зеркало, расположенные на одной оптической оси с источником некогерентного оптического излучения и световодом по разные стороны от источника некогерентного оптического излучения (Миров П.И., Кеткович А.А., Саттаров Д.В. Волоконно-оптическая интроскопия. - Л.: Машиностроение. - 1987. - 286 с.).

Это устройство обладает низкой эффективностью ввода излучения в световод из-за широкой диаграммы направленности источника некогерентного оптического излучения и его низкой яркости.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности ввода излучения от источника некогерентного оптического излучения в световод.

Задача, на решение которой направлено техническое решение, достигается тем, что в известном устройстве ввода некогерентного излучения в световод, содержащем последовательно установленные на одной оптической оси и оптически связанные зеркало, источник некогерентного оптического излучения, линзу и световод, введены светофильтр, блок градиентных стержневых линз, У-ветвители, линза имеет эллипсоидальную поверхность и установлена в боковое отверстие зеркала, выполненного в виде полого шара с внутренним зеркальным покрытием, источник некогерентного оптического излучения расположен внутри полого шара так, что оптический центр источника некогерентного оптического излучения совпадает с центром зеркала, причем блок градиентных стержневых линз, У-ветвители и световод расположены вплотную друг за другом, а светофильтр расположен перед блоком градиентных стержневых линз.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит источник некогерентного оптического излучения 1, сферическое зеркало 2, линзу с эллипсоидальной поверхностью 3, светофильтр 4, блок градиентных стержневых линз 5, У-ветвители 6, световод 7. Стрелками показан ход световых лучей.

При отсутствии напряжения на источнике некогерентного оптического излучения 1 оптическое излучение в световоде отсутствует.

При поступлении напряжения на источник некогерентного оптического излучения 1 его излучение, сконцентрированное сферическим зеркалом 2 и линзой с эллиптической поверхностью 3, выходит из нее в виде квазипараллельного пучка и, пройдя через светофильтр 4, попадает на блок градиентных стержневых линз 5. Далее излучение проходит через градиентные стержневые линзы. Градиентные стрежневые линзы соединены попарно с помощью У-ветвителей 6, выводы У-ветвителей в свою очередь соединены между собой также попарно, а вывод последнего У-ветвителя соединен со световодом 7. Соответственно излучение, пройдя через блок градиентных стержневых линз 5 и У-ветвители 6, попадает в световод 7.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обеспечивает более высокую эффективность ввода излучения от источника некогерентного оптического излучения в световод. Это обеспечивается тем, что излучение источника некогерентного излучение 1, сконцентрированное сферическим зеркалом 2 и линзой с эллиптической поверхностью 3, выходит из нее в виде квазипараллельного пучка и, пройдя через светофильтр 4, далее попадает на блок градиентных стержневых линз 5. Диаметр блока стрежневых линз выбирается равным диаметру квазипараллельного пучка. Далее световой поток проходит через градиентные стержневые линзы. Градиентные стрежневые линзы соединены попарно с помощью У-ветвителей 6, выводы У-ветвителей в свою очередь соединены между собой также попарно, а вывод последнего У-ветвителя соединен со световодом 7. Соответственно излучение, пройдя через блок градиентных стержневых линз 5, У-ветвители 6, попадает в световод 7.

Таким образом, весь световой поток передается в световод, а потери излучения в предлагаемом устройстве обусловлены только поглощением в оптических элементах, причем эти потери соизмеримы с аналогичными потерями прототипа.

Задача светофильтра отсечь ту часть спектра, которая не используется тем устройством, к которому свет подводится световодом, обеспечивая тем самым снижение термического разогрева световода.

При практической реализации устройства, например при использовании в качестве источника некогерентного излучения в составе устройства галогенную лампу типа КНТ-9-75 мощностью 75 Вт эффективность ввода некогерентного оптического излучения в световод может достигать 85%, так как потери оптического излучения обусловлены только поглощением в оптических элементах, они малы и соответственно мощность излучения, введенная в световод, может достичь примерно 64 Вт.

Предлагаемое устройство ввода некогерентного оптического излучения в световод позволяет существенно снизить габариты осветительной системы и сделать его более экономичным за счет повышения эффективности ввода некогерентного излучения в световод.

Устройство ввода некогерентного оптического излучения в световод, содержащее последовательно установленные на одной оптической оси и оптически связанные зеркало, источник некогерентного оптического излучения, линзу и световод, отличающееся тем, что дополнительно введены светофильтр, блок градиентных стержневых линз, У-ветвители, линза имеет эллипсоидальную поверхность и установлена в боковое отверстие зеркала, выполненного в виде полого шара с внутренним зеркальным покрытием, источник некогерентного оптического излучения расположен внутри полого шара так, что оптический центр источника некогерентного оптического излучения совпадает с центром зеркала, причем блок градиентных стержневых линз, У-ветвители и световод расположены вплотную друг за другом, а светофильтр расположен перед блоком градиентных стержневых линз.

Заявленная группа изобретений относится к устройствам для светоотверждения для полимеризации пломбировочных материалов, содержащим световод и устройство генерации света.

Способ присоединения, инструмент для присоединения и способ изготовления конструкции // 2592738

Изобретение относится к способу соединения, оборудованию для соединения и способу изготовления конструкции, в которых оптическое волокно может быть адгезивно зафиксировано на конструкции быстро, надежно и простым образом.

Смешивающая цвета собирающая оптическая система // 2592720

Изобретение относится к оптической системе для сфокусированного излучения света, которая может использоваться как полноцветный пиксель в растровой компоновке главным образом для дорожных знаков переменной информации и электронных индикаторных панелей, устанавливаемых вне помещений.

Смешение света // 2589248

Изобретение относится к устройству для смешивания света для медицинского или стоматологического осветительного устройства, в частности для фотополимеризатора для полимеризации стоматологических масс.

Волоконно-оптический разъемный активный модуль // 2584724

Изобретение относится к устройствам волоконно-оптических линий передачи информации, а именно к волоконно-оптическому разъемному активному модулю, содержащему адаптер, в котором установлена удерживающая втулка с центратором, в адаптере соосно установлен узел, содержащий феррулу, один конец которой входит в центратор, элемент крепления феррулы и корпус разъемного модуля с соосно установленным в нем модулем лазерного излучателя, феррула выполнена ступенчатой, а второй конец феррулы с установленным волокном расположен в непосредственной близости от излучающей площадки кристалла лазерного излучателя.

Модуль лазерный // 2548375

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, в частности к лазерным источникам света, и может быть использовано в оптических системах, предназначенных, например, для указания направления или цели.

Оптический модуль // 2500003

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано для передачи или приема как когерентного, так и некогерентного излучения. На контактной пластине из поликора по оси распространения излучения установлены оптоэлектронный элемент и световолокно, закрепленное стеклянной пастой на плате из ситалла.

Многоканальное оптоволоконное соединение // 2490698

Изобретение относится к оптоволоконным соединениям устройств ввода-вывода или устройств центрального процессора или передаче информации между этими устройствами.

Применение фотополимеризующейся композиции для коннектирования световодов, способ коннектирования световодов и устройство для осуществления способа // 2472189

Изобретение относится к применению фотополимеризующейся композиции, включающей полимеризационно-способный компонент, например мономер или смесь мономеров, орто-хиноны и восстанавливающий агент, например амин, при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: полимеризационно-способный компонент - 100, орто-хиноны - 0,005-0,1, восстанавливающий агент - 0,5-10,0 для коннектирования световодов.

Магистральная сеть оптической связи для бортового оборудования // 2428726

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в бортовых системах летательных аппаратов для формирования электронного интерфейса связи между ЭВМ или другими приборами, в состав которых входят микропроцессоры, микроконтроллеры и другие цифровые устройства.

Система детектирования одиночных фотонов // 2627025

Изобретение относится к области оптического приборостроения и касается системы детектирования одиночных фотонов. Система включает в себя приемный модуль с приемной зоной, блок ориентации, оптический модуль и световод, который имеет оболочку с первым и вторым окончаниями и сердцевину с первым и вторым концами. Блок ориентации расположен на приемном модуле. Приемный модуль включает первую, вторую, третью и четвертую зоны, коэффициент отражения которых отличается от поверхности приемного модуля. Световод первым окончанием установлен в блоке ориентации, первым концом сердцевины оптически сопряжен с приемной зоной, а вторым концом сердцевины оптически сопряжен с источником излучения оптического модуля. Первый конец сердцевины имеет возможность оптического сопряжения с первой, второй, третьей и четвертой зонами. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности детектирования и увеличении надежности работы в условиях колебания внешних температур. 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

Оптопара с катадиоптрической линзой // 2627565

Изобретение предназначено для преобразования световой энергии в электрическую. Оптопара содержит источник света в виде шаровой ксеноновой лампы, фотопреобразователь в виде батареи солнечных элементов и корпус в виде трубы из диэлектрического материала, на внешней боковой поверхности которого имеются распределители потенциала. В оптопару дополнительно включены сферическое зеркало и линза с катадиоптрической насадкой. Сферическое зеркало, линза с катадиоптрической насадкой и батарея солнечных элементов расположены на одной оптической оси, совпадающей с осью корпуса, выполненного в виде трубы, в одном торце трубы расположена линза с катадиоптрической насадкой, сферическое зеркало и шаровая ксеноновая лампа, расположенная между сферическим зеркалом и линзой с катадиоптрической насадкой. Во втором торце расположена батарея солнечных элементов. Технический результат - расширение технологических возможностей оптопары путем увеличения ее мощности и электрической прочности. 1 ил.

Корпусирование фотонно-кристаллических датчиков, предназначенных для экстремальных условий // 2633675

Изобретение относится к герметизации чипа датчика. Осуществляют металлизацию чипа датчика по тороидальному шаблону. При этом тороидальный шаблон соответствует диаметру и толщине стенок коваровой трубки. Совмещают центр чипа датчика с центральной осью торца коваровой трубки. Осуществляют припайку чипа датчика к торцу коваровой трубки для образования узла чипа датчика. Производят металлизацию волокна. Осуществляют сборку металлической втулки с металлизированным волокном путем впайки металлизированного волокна внутрь металлической втулки. Вводят металлическую втулку внутрь коваровой трубки узла чипа датчика. Совмещают торец металлизированного волокна с чипом датчика узла чипа датчика. Производят припайку наружной поверхности металлической втулки к внутренней поверхности коваровой трубки узла чипа датчика. В результате обеспечивается возможность работы при неблагоприятных условиях окружающей среды. 4 н. и 30 з.п. ф-лы, 5 ил.

Герметическая сборка для выравнивания оптического волокна, имеющая интегрированный оптический элемент // 2638979

Данное изобретение относится к конструкциям муфты для оптического волокна, в частности герметической сборке для выравнивания оптического волокна, включающей муфту для выравнивания оптических волокон. Герметическая сборка для выравнивания оптического волокна включает часть муфты, имеющую множество канавок, вмещающих концевые участки оптических волокон, где канавки задают положение и ориентацию концевых участков относительно части муфты. Сборка включает интегрированный оптический элемент для подсоединения входа/выхода оптического волокна к оптоэлектронным устройствам в оптоэлектронном модуле. Оптический элемент может быть выполнен в форме структурированной отражающей поверхности. Концевой участок оптического волокна находится на заданном расстоянии от структурированной отражающей поверхности и выровнен (отъюстирован) относительно структурированной отражающей поверхности. Структурированные отражающие поверхности и канавки для выравнивания волокна могут быть сформированы штамповкой. Данное изобретение предоставляет улучшенную герметическую оптоволоконную сборку, которая улучшает оптическую юстировку, технологичность, простоту использования, функциональность и надежность при сниженных затратах. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 19 ил.

Муфта для оптоволоконного коннектора, имеющая криволинейную внешнюю поверхность для выравнивания // 2642534

Заявленное изобретение относится к элементам коннекторов для оптического волокна, в частности к устройству муфт в оптоволоконных коннекторах. Представленная муфта содержит корпус, поддерживающий концевой участок оптических волокон и имеющий внешнюю поверхность для выравнивания с комплементарной поверхностью выравнивающей втулки, где внешняя поверхность корпуса является в целом цилиндрической, имеющей профиль сечения поверхности контакта, которая в целом имеет овальную форму, причем корпус содержит две полумуфты, где множество продольных открытых канавок предусмотрены, по крайней мере, на поверхности одной из полумуфт, где полумуфта, имеющая множество канавок, сформирована из заготовки штамповкой, таким образом, определяя канавки по отношению к внешней поверхности полумуфты. Муфта имеет внешнюю поверхность для выравнивания относительно комплементарной поверхности выравнивающей (юстирующей) втулки. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 14 ил.

Устройство для одновременной передачи данных и мощности по оптическому волноводу // 2642829

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для одновременной полнодуплексной передачи данных и мощности по одиночному оптическому волноводу. Технический результат состоит в повышении пропускной способности передачи сигналов. Для этого в данном устройстве оптический волновод соединяет базовую станцию и удаленную станцию. На базовой станции лазерный источник высокой мощности испускает первый лазерный луч для переноса мощности, а лазерный источник низкой мощности базовой станции испускает второй лазерный луч для переноса данных от базовой станции к удаленной станции по оптическому волноводу. Оптический интерфейс вводит лазерные лучи в оптический волновод для передачи. Первый и второй лазерные лучи принимаются на соответствующем первом и втором оптических приемниках базовой станции. Аналогично, на удаленной станции третий лазерный луч испускается лазерным источником низкой мощности удаленной станции для переноса данных от удаленной станции к базовой станции, и этот луч принимается на оптическом приемнике базовой станции. Длины волны первого, второго и третьего лазерных лучей отличны друг от друга. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.