Уголковый отражатель

(51)5 6 02 ФД т ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ(54) УГОЛКОВЫЙ ОТРАЖ ельскии институтких проблем им ие отражатели теттивных системах. -ТЕ ерени я - увеличе отражател тальной гр достигаетс е,выполне с тремя м -отражающ т прямой т ого трехгр аз длиннее ления стек Цель изобретени ап туры уголкового н и площади фрон Указанная цель уголковом отражател тетраэдра из стекла ванными зеркально ми, которые образую угол., два ребра прям одинаковы и в 2 р показатель прелом 2ние рабочя при сохрани,я тем, чтнном в виеталлизиими грарехграннанного угтретьегола больд ао в де ро- ня- ый ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в космической навигации, геодезии, контрольно-измерительной технике, машиностроении и экспериментальной физике.Известен уголковый отражатель, выполненный в виде тетраздра из стекла с тремя металлизированными зеркально-отражающими гранями, которые образуют прямой трехгранный угол с одинаковыми по длине ребрами, Его фронтальная грань имеет форму равностороннего треугольника. В таком уголковом отражателе возможны различные варианты переотражения излучения. Однако обычно используется вариант возвратного отражения, при котором падающий на фронтальную грань луч последовательно переотражается на гранях прямого трехгранного угла и выходит из него в обратном направлении, Совокупность точек входа и выхода светового пучка образуют на фронтальной грани рабочую апертуру уголкового отражателя. При нормальном падении пучка на фронтальную грань, она имеет форму правильного шестиугольника, вписанного в треугол ьн ый контур фронтал ь ной грани. Ра(57) Использование; в космической навигации, геодезии, контрольно-измерительной технике, машиностроении, строительстве и экспериментальной физике. Сущность изобретения; уголковый отражатель выполнен в виде тетраэдра из стекла с показателем преломления больше 2/ 3 с тремя метал- лизированными гранями, образующими прямой трехгранный угол, у которого 2 ребра одинаковы и в 2 длиннее третьего ребра, 1 ил,бочая апертура позволяет максимально использовать свойство возвратного отражения излучения прямым трехгранным угла и исключает рассеяние излучения в трах других не обладающих свойством зеркальной симметрии трехгранных углах, Но выбранная таким образом рабочая апертура ограничивает поток падающего на уголксвый отражатель излучения, а значит, и мощность и стабильность приема отраженного сигнала./ 3,На чертеже изображен уголковый отра атель,Уголковый отражатель выполнен из стекла в форме тетраэдра с тремя металлизированными зеркально-отражающими гранями 1 - 3, образующими прямой трехгранный угол с вершиной 4, у которого два ребра 5 и 6 одинаковы и в Ч 2 раз длиннее третьего ребра 7. Противоположная вершине 4 фронтальная грань 9 имеет форму равнобедренного треугольника с соотношением сторон 2; УЗ; УЗ, Оптическая ось отражателя совпадает с прямой, проходящей через вершину 4 и ее проекцию 8 на фронтальную грань 9.Отражатель работает следующим образом.Падающая на фронтальную грань 9 электромагнитная волна дифрагирует на внутренних углах отражателя. В таком (в отличие от известной) тетраэдре все трехгранные углы обладают свойством зеркальной симметрии. Поэтому в результате дифракции в нем образуется суперпозиция из конечного числа волн, взаимосвязанных между собой различными вариантами переотражения, Проведенные расчеты показали, что возвратно-отраженные пучки формируются не только при переотражении волн в прямом трехгранном угле, но и при других вариантах их переотражений, за счет которых расширяется рабочая апертура отражателя, Таким образом, при такой форме отражателя достигается увеличение рабочей апертуры уголкового отражателя.П р и м е р. Отражатель выполнен из стекла с показателем преломления и = 1,5 в форме тетраэдра. Грани 1 - 3 металлизированы и образуют прямой трехгранный угол при вершине 4, Причем ребра 5 и 6 угла одинаковы по длине и равны 2 х 2 см, Длина третьего ребра 7 равна 2 см,Падающий вдоль оптической оси на фронтальную грань электромагнитный волновой пучок переотражается на гранях отражателя, Последовательность прохождения пучком граней зависит от места его падения на фронтальную грань. В соответствии с этим фронтальная грань 9 делится на 10 секторов. Границы секторов совпадают с проекциями на грань 9 ребер призмы и их зеркальных изображений и обозначены на фронтальной грани пунктирными линиями. Каждому сектору соответствует свой вариант распространения падающего на уголковый отражатель пучка. При вхождении его в уголковый отражатель через один из шести примыкающих к точке 8 секторов формируется в результате трех переотражений его на гранях прямого трехгранного угла возвратно-отраженный пу 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 чок, выходящий через один из этих же секторов, Причем точки входа и выхода пучка расположены на фронтальной грани 9 симметрично относительно точки 8. Симметричны относительно этой точки и примыкающие к ней шесть секторов, Поэтому любая точка этой части фронтальной грани является точкой входа (выхода) пучка. Поперечное сечение возвратно-отраженного прямым трехгранным углом пучка имеет форму составленного из шести секторов ромба.Пучки, входящие в уголковый отражатель через другие четыре сектора фронтальной грани, переотражаются на гранях трехгранных углов, расположенных симметрично относительно биссекторной плоскости прямого двугранного угла с ребром, равным 2 см, в том числе и на общей для этих углов неметаллизированной фронтальной грани. Они падают на грань с внутренней стороны под углом 60 и при показателе преломления, большем 2/ ЧЗ, полностью переотражаются, После трех переотражений на гранях одного из этих углов пучок падает нормально на грань 2 или 3 и после отражения от нее распространяется по обратному пути, В результате он выходит из уголкового отражателя в противоположном падающему лучу направлении, Точки входа и выхода пучка совпадают,Таким образом, любая из точек фронтальной грани, является точкой входа (выхода) пучка. Это означает, что рабочая апертура полностью совпадает с фронтальной гранью. При нормальном падении пучка на любую часть фронтальной грани формируется возвратно-отражен н ый угол ко вым отражателем пучок.В известном изобретении рабочая апертура составляет лишь часть поверхности фронтальной грани, Следовательно, при одинаковой площади фронтальных граней рабочая апертура в предлагаемом уголковом отражателе больше, чем в известном.Таким образом, с использованием предлагаемого изобретения достигается увеличение рабочей апертуры уголкового отражателя при сохранении площади его фронтальной грани, что способствует, в частности, повышению мощности и стабильности приема отраженного сигнала. Формула изобретенияУголковый отражатель, выполненный в виде тетраэдра из стекла с тремя металлизированными зеркально отражающими гранями, образующими прямой тр.-хгранный угол, о т л и ч г ю щ и й с я тем, что, с целью1742764 10 Составитель Н,Кире Гехред М.Моргентал Редактор Н.Рогул орректор Заказ 2283 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужго Гагарина, 101 увеличения рабочей апертуры уголкового отражателя при сохранении площади фронтальной грани, два ребра прямого трехгранного угла одинаковы и в 2 раз длиннее третьего, а показатель преломления стекла больше 2/ /3 .