Устройство ввода излучения шаровых ламп в световод
Владельцы патента RU 2681668:
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. Устройства ввода некогерентного оптического излучения в световод содержит 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. Линза снабжена катадиоптрическим кольцом и у линзы имеется цилиндрическое отверстие на оптической оси, зеркало выполнено в виде контротражателя с внутренним зеркальным покрытием в боковое отверстие которого установлена линза с катадиоптрическим кольцом, а источник некогерентного оптического излучения расположен внутри контротражателя так, что его оптическая ось совпадает с оптической осью контротражателя и линзы, расположенных на одной линии, причем блок градиентных стержневых линз, У-ветвители и световод расположены 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.
Изобретение относится к волоконно-оптической технике и предназначено для использования при создании волоконно-оптических интроскопов и источников дистанционного электропитания на базе световодов.
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, содержащее 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, линза снабжена катадиоптрическим кольцом и у линзы имеется цилиндрическое отверстие на оптической оси, зеркало выполнено в виде контротражателя с внутренним зеркальным покрытием в боковое отверстие которого установлена линза с катадиоптрическим кольцом, а источник некогерентного оптического излучения расположен внутри контротражателя так, что его оптическая ось совпадает с оптической осью контротражателя и линзы, расположенных на одной линии, причем блок градиентных стержневых линз, У-ветвители и световод расположены друг за другом, а светофильтр расположен перед блоком градиентных стержневых линз.
На чертеже приведена структурная схема устройства.
Устройство содержит контротражатель с зеркальным покрытием 1, источник некогерентного оптического излучения 2, линзу с катадиоптрическим кольцом 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 2, оптическое излучение в световоде отсутствует.
При поступлении напряжения на источник некогерентного оптического излучения 2, его излучение, сконцентрированное контротражателем с зеркальным покрытием 1 и линзой с катадиоптрическим кольцом 3, выходит из нее в виде квазипараллельного пучка и пройдя через светофильтр 4 попадает на блок градиентных стержневых линз 5. Диаметр блока градиентных стержневых линз выбирается равным диаметру пучка. Далее световой поток проходит через блок стержневых линз 5 и У-ветвители 6. Отдельные градиентные стрежневые линзы блока градиентных стержневых линз 5 соединены попарно меду собой с помощью У-ветвителей 6, выводы У-ветвителей 6 в свою очередь также соединены между собой также попарно, причем вывод последнего У-ветвителя соединен со световодом 7. Соответственно изучение пройдя через блок градиентные стержневые линзы 5 и У-ветвители 6, попадает в световод 7.
Таким образом, световой поток примерно на 80% передается в световод, а потери излучения в оптических элементах в предлагаемом устройстве 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, если использовать в его составе шаровую ксеноновую лампу ДКсШ200 мощностью 200 Вт, с учетом того, на блок градиентных стержневых линз поступает примерного 80% излучения лампы, и с учетом потерь оптического излучения в оптических элементах, мощность излучения, введенная в световод, может достичь 150 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 снабжена катадиоптрическим кольцом и у линзы имеется цилиндрическое отверстие на оптической оси, зеркало выполнено в виде контротражателя с внутренним зеркальным покрытием в боковое отверстие которого установлена линза с катадиоптрическим кольцом, а источник некогерентного оптического излучения расположен внутри контротражателя так, что его оптическая ось совпадает с оптической осью контротражателя и линзы, расположенных на одной линии, причем блок градиентных стержневых линз, У-ветвители и световод расположены друг за другом, а светофильтр расположен перед блоком градиентных стержневых линз.
