Устройство ввода некогерентного излучения в световод

Авторы патента:

G02B6/42 - соединение световодов с оптоэлектронными элементами

Владельцы патента RU 2790037:

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. Заявленное устройство содержит последовательно установленные на одной оптической оси и оптически связанные эллиптическое зеркало, в заднем фокусе которого располагается источник некогерентного оптического излучения, а в переднем фокусе торец световодного кабеля. Дополнительно в устройство введена стеклянная пластинка со значительной зависимостью показателя преломления от температуры для обеспечения самофокусировки пучка света, установленная вплотную к торцу световодного кабеля. Технический результат - повышение эффективности ввода излучения от источника некогерентного оптического излучения в световод. 1 ил.

Известно устройство, содержащее последовательно установленные на одной оптической оси и оптически связанные эллиптическое зеркало, в заднем фокусе которого располагается источник некогерентного оптического излучения, а в переднем фокусе - торец световодного кабеля (Хацкевич Т.Н., Михайлов И.О. Эндоскопы. - Новосибирск: СГГА. - 2012. - 286 с., стр. 28).

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 эллиптическое зеркало, в заднем фокусе которого располагается источник некогерентного оптического излучения, а в переднем фокусе торец световодного кабеля, введена стеклянная пластинка со значительной зависимостью показателя преломления от температуры для обеспечения самофокусировки пучка света, установленная вплотную к торцу световодного кабеля.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит источник некогерентного оптического излучения 1, эллиптическое зеркало 2, стеклянную пластинку со значительной зависимостью показателя преломления от температуры 3, торец световодного кабеля 4.

При отсутствии напряжения на источнике некогерентного оптического излучения 1, оптическое излучение в световодном кабеле отсутствует.

При поступлении напряжения излучение от источника некогерентного оптического излучения 1, расположенного в заднем фокусе эллиптического зеркала 2, сконцентрированное этим эллиптическим зеркалом, попадает на стеклянную пластинку со значительной зависимостью показателя преломления от температуры 3. В стеклянной пластинке 4 за счет эффекта самофокусировки пучок света сжимается и далее поступает в световодный кабель 4, торец которого расположен в переднем фокусе эллиптического зеркала.

При практической реализации устройства стеклянная пластинка 4 может быть выполнена, например, из стекла ТФ-105, у которого

(Сигал Г. Б. , Сорокин Ю.М. Нелинейная рефракция в поле нелазерных источников. Журнал технической физики. 1980, т. 50, N 4, с. 832-835).

Соответственно критическая мощность некогерентного излучения, при которой возникает самофокусировка:

где h - толщина стеклянной пластинки, μ - ее коэффициент поглощения, n, τ - показатель преломления и теплоемкость материала стеклянной пластины, θ₀ - угловой размер источника для точек на выходной апертуре формирующей системы.

Для стекла ТФ-105 с μ = 0,5, Pкр = 10 Вт. Этот уровень легко достигается эллиптическим зеркалом, например при использовании в составе устройства галогенную лампу типа КГИ 150/15 мощностью 150 Вт. Изменение толщины стеклянной пластинки в предлагаемой конструкции позволяет регулировать величину угла светового пучка на выходе из пластинки.

В предлагаемом устройстве эффективность ввода некогерентного оптического излучения в световод может достигать 85%, так как потери оптического излучения обусловлены только поглощением в оптических элементах, в том числе в стеклянной пластинке, где происходит самофокусировка. Предлагаемое устройство ввода некогерентного оптического излучения в световод позволяет существенно повысить эффективность всего устройства осветительного устройства и сделать его более экономичным за счет повышения эффективности ввода некогерентного излучения в световод.

Устройство ввода некогерентного излучения в световод, содержащее последовательно установленные на одной оптической оси и оптически связанные эллиптическое зеркало, в заднем фокусе которого располагается источник некогерентного оптического излучения, а в переднем фокусе торец световодного кабеля, отличающееся тем, что устройство содержит стеклянную пластинку со значительной зависимостью показателя преломления от температуры для обеспечения самофокусировки пучка света установленной вплотную к торцу световодного кабеля.

Изобретение относится к измерительной технике с использованием оптического волокна, к извещателям охранным волоконно-оптическим. Оптическая схема извещателя охранного волоконно-оптического, в составе которого использован замкнутый интерферометр с двумя плечами, содержащая замкнутый контур, формирующий сигнал отражений, у которого одни и те же отрезки оптического волокна кабеля являются чувствительными элементами интерферометра, в которых создается сдвиг фазы зондирующего импульса в соответствии с оказанным физическим воздействием, замкнутый контур представляет собой интерферометр Маха-Цендера, длина одного из плеч интерферометра компенсирована оптической линией задержки, оптическая линия задержки выполнена посредством соединения в оптическую цепь резервных жил волоконно-оптического кабеля или выполнена в виде катушки из оптического волокна, при этом оптическая схема размещена в соединительной муфте.

Размещенная в соединительной муфте оптическая схема извещателя охранного волоконно-оптического, в составе которого использованы совместные интерферометры // 2783805

Изобретение относится к измерительной технике с использованием оптического волокна, к извещателям охранным волоконно-оптическим. Оптическая схема извещателя охранного волоконно-оптического, в составе которого использованы совместные интерферометры, содержащая замкнутый и разомкнутый контуры, формирующие сигналы отражений, у которых одни и те же отрезки оптического волокна кабеля являются чувствительными элементами интерферометров, в которых создается сдвиг фазы зондирующего импульса в соответствии с оказанным физическим воздействием, одинаковый для обоих контуров, причем замкнутый контур представляет собой интерферометр Саньяка, а разомкнутый контур представляет собой интерферометр Майкельсона; при этом оптическая схема размещена в соединительной муфте.

Способ ввода мощного многомодового импульсного лазерного излучения в световод и устройство для его реализации // 2782166

Изобретение относится к волоконно-оптической технике. Способ ввода лазерного излучения в световод и устройство, по которому с помощью линзы, расположенной перед световодом, уменьшается диаметр лазерного излучения, и затем оно вводится в световод, отличающийся тем, что лазерный пучок стеклянными пластинками, установленными по ходу распространения лазерного пучка, и зеркалом, установленным после всех стеклянных пластинок, разделяется на равные части, далее каждая из частей вводится в блок градиентных стержневых линз, число блоков стержневых линз равно числу частей, на которые разделяются лазерный пучок, каждая градиентная линза каждого блока соединена с одним из входов Y-ветвителя, и выводы всех Y-ветвителей каждого блока далее объединяются в один промежуточный световод, и далее все выводы всех промежуточных световодов объединяются в один соединенный со световодом, передающим все лазерное излучение, а диаметр лазерного луча и диаметр блока стержневых линз выбираются равными.

Корпус динамического оптоволоконного датчика, размещаемый на подвижных конструкциях // 2778074

Динамический оптоволоконный датчик // 2778073

Изобретение относится к измерительной технике с использованием оптического волокна, а именно к извещателям охранным волоконно-оптическим, а также к продуктам, способам и средствам, имеющим отношение к извещателям охранным волоконно-оптическим и их аспектам. Заявлен динамический оптоволоконный датчик, представляющий собой выполненный с возможностью закрепления на контролируемой конструкции корпус, выполненный с возможностью нежесткого размещения в нем чувствительного элемента датчика, образованного катушкой оптических волокон и сплиттера, выходы которого замкнуты между собой упомянутой катушкой и образуют замкнутую петлю, формирующую сигнал отражения.

Размещенная в соединительной муфте оптическая схема извещателя охранного волоконно-оптического, в составе которого использованы совмещенные интерферометры // 2777771

Изобретение относится к измерительной технике с использованием оптического волокна, а именно - к извещателям охранным волоконно-оптическим, а также к продуктам, способам и средствам, имеющим отношение к извещателям охранным волоконно-оптическим и их аспектам. Заявлена оптическая схема извещателя охранного волоконно-оптического, в составе которого использованы совмещенные интерферометры, представляющая собой совмещенные интерферометры для извещателя охранного волоконно-оптического, реализующие оптическую схему, содержащую замкнутый и разомкнутый контуры, формирующие сигналы отражений, у которых одни и те же отрезки оптического волокна кабеля являются чувствительными элементами интерферометров, в которых создается сдвиг фазы зондирующего импульса, в соответствии с оказанным физическим воздействием, одинаковый для обоих контуров.

Размещенная в соединительной муфте оптическая схема извещателя охранного волоконно-оптического, в составе которого использованы комбинированные интерферометры // 2777753

Изобретение относится к измерительной технике с использованием оптического волокна, а именно к извещателям охранным волоконно-оптическим, а также к продуктам, способам и средствам, имеющим отношение к извещателям охранным волоконно-оптическим и их аспектам. Заявлена оптическая схема извещателя охранного волоконно-оптического, в составе которого использованы комбинированные интерферометры, представляющая собой комбинированные интерферометры для извещателя охранного волоконно-оптического, реализующие оптическую схему, содержащую замкнутые контуры, формирующие сигналы отражений, у которых одни и те же отрезки оптического волокна кабеля являются чувствительными элементами интерферометров, в которых создается сдвиг фазы зондирующего импульса в соответствии с оказанным физическим воздействием, одинаковый для обоих контуров.

Способ изготовления микроразъема для оптического волокна на поверхности подложки // 2776601

Изобретение относится к фотонике, оптоэлектронике и микрофлюидике, а именно к узлам оптического или механического согласования и сопряжения оптических волокон или капилляров. Заявлен способ изготовления микроразъема для оптического волокна на поверхности подложки, имеющего осевую симметрию относительно оси, перпендикулярной подложке, включающий размещение подложки на трехмерном моторизированном позиционере, нанесение на выбранную зону подложки капли жидкого УФ-отверждаемого материала, изменение положения подложки в пространстве с помощью моторизированного позиционера, воздействие на материал остро сфокусированным фемтосекундным лазерным лучом, отверждение подложки при перемещении позиционера с образованием пилонов микроразъема, основания которых выполняют на поверхности функцию основного кольца, сформированного на поверхности подложки.