Оптический элемент для преобразования распределения интенсивности излучения в световом пучке

(51) 4 6 2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4 ь г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьскойсоциалистической революции(54) ОПТИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ В СВЕТОВОМ ПУЧКЕ(57) Изобретение относится к элементам оптических систем, преобразующихпараллельные световые пучки круглого поперечного сечения с максимумоминтенсивности в центральной части впучки, имеющие смещенный на периферию максимум интенсивности. Цельизобретения - упрощение конструкцииэлемента. Оптический элемент имеет две преломляющие конические поверхности 1 и 2 и отражающую цилиндрическун) поверхность 3. Все эти рабочие поверхности образованы вращением равнобедренной трапеции вокруг ее меньшего основания. Выбор длины меньшего основания обусловлен условием отсутствия смещения при выходе из оптического элемента периферийнь 1 х лучей падающего светового потока 6 при смещении центрального луча потока на его периферию. Угол прибольо шем основании трапеции равен 45 3 ил.Е д8964 щения при выходе из оптического элемента, а центральный луч 1 падающего светового потока 6 при выходе из 45 Ьъ 2 ыэлемента сместится на его периферию.Это условие выполняется в том случае,если на выходе из оптического элемента пучок 8 параллельный и не происодит смещения луча О. Поэтому из ус 131Изобретение относится к элементам Оптических систем, преобразующих параллельные световые пучки круглого поперечного сечения с максиму-мом интенсивности в центральнойчасти в пучки, имеющие смещенный напериферию максимум интенсивности, иможет быть использовано в оптике, атакже в лазерных технологическихустановках.Целью изобретения является упрощение конструкции элемента.На фиг.1 изображена равнобедренная трапеция; на фиг.2 - оптический элемент, продольное сечение; нафиг.3 - зависимость интенсивностиизлучения на выходе из оптическогоэлемента 1(г ) от расстояния гот его оси для различных радиусов1элемента, определяемых величинойвысоты трапеции.Оптический элемент имеет две преломляющие конические поверхности 1и 2 и отражающую цилиндрическую поверхность 3, образованные вращениемравнобедренной трапеции 4 высотойвокруг ее меньшего основания 5.Высота Ь является радиусом оптического элемента.Оптический элемент работает следующим образом,На преломляющую поверхностьпадает световой поток 6, имеющий максимум 7 интенсивности в центральнойчасти, После преломления из поверхности 2 выходит световой поток 6 сосмещением максимума 7 интенсивностина периферию пучка.Величина меньшего основания 5трапеции 4 определяется из условия,когда периферийные лучи О падающегосветового потока б не испытывают смеловия сохранения параллельности выходящего светового пучка 8 и отсутствия смещения периферийных лучей О падающего потока б, проходящих черезсередину высоты равнобедренной трапеции 4 (радиуса оптического элемента),меньшее основание равно2 ЬЬ102 и -1-1где и - показатель преломления материала.Смещение максимума интенсивностина периферию пучка на выходе из оптического элемента при минимальной интенсивности в центре происходит, когда радиус элемента Ь не меньше удвоенного радиуса пучка на входе(Ьъ 2 у ) или светового диаметра оптического элемента. Формула и з о б р ее н и я Оптический элемен т для преобра зования распределения интенсивностиизлучения в световом пучке, содержащий коническую преломляющую и цилиндрическую отражающую рабочие поверхности, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения конструкции,.элемент дополнительно содержит вторуюконическую преломляющую поверхность,причем все рабочие поверхности элемента образованы вращением равнобед 135ренной трапеции вокруг ее меньшегооснования при условии, что 2 Ь Ь-- 1,2 и 1 1 где Ь - длина меньшего основания трапеции; и - коэффициент преломления материала; Ь - высота трапеции, где И - радиус светового диаметра оптического элемента,а угол при большем основании трапео ции равен 451318964 Эз(га) г,1 ОЫ, М аказ 2508/40 Тираж 521 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушодписн итета СССткрытий к ая наб., д.4 ектная, 4 ическое предприятие, г.ужгород, ул изводственно-поли Составитель Г,Татарниковактор В.Данко Техред М.Ходанич Корректор А.Зимокосов