Формирующая система для лазерного излучения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР)5 6 02 В 15/16 ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ ИСАТОРС КОМ О СВИДЕТ(21) 4889731/10. новлен первым и представляет собой оди- (22) 11.12.90 ночную линзу, второй положительный ком- (46) 15.08.92. Бюл, ч понент сОстоит иэ двух двояковыпуклых (71) Государственный оптический институтлинз и размещенной между ними двоякоим. С,И,Вавиловавогнутой, третий компонент, паложитель- (72) И.П.Полякова и Л;Г.Ельницкая. ный, состоит из первой положительной (56) Авторское свидетельство СССР".линэй и одйночного"отрйц"тельного мени- М 714332, кл. О 02 В 15/16, 1980, . ска, обращенного вогнутостью к предмету,Авторское свидетельство СССР. причем фокусное расстоянйе первого ком- ЬЬ 490065, кл. 0 02 В 15/00, 1974. "понента составляет-(0,09-0,15)1 з., второгокомпонента (0,9-1,")1 з", где 1 з - фокусное (54) ФОРМИРУК,ЩАЯ СИСТЕМА ДЛЯ. ЛА- расстояние третьего компонента, при этом ЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. во втором компоненте радиусы кривизны (57) Использование: в офтальмологических смежных поверхностей первой положительустановках для концентрации лазерной ной и отоицательной линз составляют 0,25- энергии в пределах световых пятен, разме,35 фокусного расстояния второго ры которых изменяются в 20-25 раз, Сущ- компонента, а их отношение не превосхоность изобретения; формирующая система . дит 1,2, причем отрицательная и вторая посостоитиз трех компонентов, первый и вто- ложительная линзы изготовлены иэ рой из которых с оптическими силами про- материалов, показатели преломления кототивоположного знака установлены с рых отличаются не более, чем на 0,04-0,07, возможностью перемещения вдоль оптиче- а разность коэффициентов дисперсий соской оси, отрицательный компонент уста- ставляет не менее 22-27. 1 ил. Изобретение относится к оптическомуприборостроению; в частности к оптйчЕ, ским системам; предназначенным для концентрации лазерной энергии, выходящей иэторца волоконного световода, на поверхности изображения системы в световые пятна,размеры которых должны меняться в 20-25раз, в основном для офтальмологических ус-тановок,Известны оптические системы, состоящие иэ подвижных и неподвижных компо нентов, которые при перемещЕниикомпонентов вдоль оптической оси измбняют размеры иэображения объектов, расположенных на конечном расстояний внесколько раз. Но эти системы имеют недостаточную4 кратность изменения размеров изображе- р ния, ограниченного, как правило 4-6 раз,Наиболее близкой к предлагаемой является панкратическаясистема, которая мо- Ф жет быть использована в качестве формирующей, содержащая три компонен-та, первый и второй иэ которых с оптическими силами противоположного знака установлены с возможностью нелинейного зависимого перемещения вдоль оптической оси, причем первьй положительный компонент состоит из двух двояковыпуклых линз и размещенного между ними отрицательного мениска вогнутостью обращенного к предмету, второй компонент выполнен в виде склеенного дублета, первая линза которого положительный мениск, обращенныйвыпуклостью к изображению, вторая линза- двояковогнутая, третий компонент положительный состоящий из одиночной двояковыпуклой линзы и склеенного дублета,первая линза которого является двояковыпуклой, а вторая - отрицательный мениск,обращенныйвбгнутостью в сторону предмета. 10Однако этасистема обеспечивает изменение масштаба изображения не более чемв 10-15 раз при числовой апертуре, не превышающей 0,08-0,10, при этом ширинаспектрального рабочего диапазона не превышает 0,2 мкм, в то время как в большинстве офтальмологических установокиспользуется лазерное излучение нескольких длин волн, отличающихся друг от другана 0,4-0,9 мкм. 20Целью изобретения является увеличение числовой апертуры и рабочегобтреэкав пространстве изображений, обеспечениевозможности работы системы с излучением,содержащим различные длины волн при высокой концентрации энергии в пятнах, размеры которых изменяются в 20-25 раз,Указанная цель достигается тем, что втрехкомпонентной оптической системе,первый и второй компоненты которой с оптическими силами противоположного знакаустановлены с возможйостью перемещениявдоль оптической оси, отрицательный компонент установлен первым и представляетсобой одиночную линзу, положительный выполнен иэ двух двояковыпуклых линз и двояковогнутой, первая линза третьегокомпонента положительная, а вторая - одиночный отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, причем 40фокусное расстояние первого компонентасоставляет - (0,9-0,15), 1 з, второго компонента (0,9-1,1) 1 з, где 1 э - фокусное расстояние третьего компонента, при этом вовтором компоненте радиусы кривизны 45смежных поверхностей первой положительной и отрицательной линз составляют 0,250,35 фокусного расстояния второгокомпонента, а их отношение не превосходит 1,2, причем отрицательная и вторая положительная линзы изготовлены изматериалов, показатели преломления которых отличаются не более чем на 0,04-0,07, аразность коэффициентов дисперсий составляет не менее 22-27. 55На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемой формирующейсистемы для лазерного излучения,Система содержит отрицательный компонент 1 и два положительных компонента 2 и 3 причем компоненты 1 и 2 имеют возможность перемещения вдоль оптической оси для изменения размеров лазерного пятна в пространстве изображений. Фокусное расстояние компонента первого составляет, -0,11 Юэ, второго компонента ОЯ 5 1 з, где 1 з - фокусное расстояние компонента 3 равно 126 мм. Компойент 2 содержит две двояковыпуклые линзы 4 и 5, между которыми расположена двояковогнутая линза 6, Радиусы кривизны смежных поверхностей линз 4 и 6 равны соответственно 0,3 12 и 0,27 Г 2, а их отйошение составляет 1,1. Линзы 5 и 6 второго компонента изготовлены из материалов, разность показателей преломления которых составляет 0,047 м для основной длины волны А = 1,54 мкм, а разность коэффициентов дисперсий равна 25,04. Компонент 3 данной формйрующей системы содержит одиночные двояковыпуклую 7 и вогнутовыпуклую 8 линзы.Формирующая система обеспечивает концентрацию. лазерной энергии для длин волн 1,54 мкм и 0,6328 мкм в пространстве изображения в пределах пятен, размеры которых изменяются от 0,1 мм до 2,0 мм, т,е. в 20 раэ, при наибольшей числовой аперту-. ре 0,17 и постоянном рабочем расстоянии 116,7 мм; Расстояние от плоскости предметов, совпадающей с торцом волоконного световода, до второй поверхности линзы 5 составляет не более 180 мм, т.е. 1,4 фокусного расстояйия третьего компонента.Формула изобретения Формирующая система для лазерного излучения, содержащая три компонента, первый и второй из которых с оптическими силами противоположного знака установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси, при этом отрицательный компонент выполнен в виде двояковогнутой линзы, положительный компонент содержит две положительные и расположенную между ними отрицательную линзы, а третий положительный компонент состоит из двух линз, первая из которых положительная, - о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью увеличения числовой апертуры и рабочего отрезка в пространстве изображений при работе с различными длинами волн и увеличения изменения масштаба иэображения, отрицательный компонент установлен первым и выполнен в виде одиночной линзы, положительный компонент содержит двояковыпуклые и двояковогнутую линзы, а вторая линза третьего компонента выполнена в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, причем фокусное расстояние перво 1 го компонента составляет -(0,09-0,15) 1 з, второго компо1755242 Составитель Л,Мухин Техред М.Моргентал Корректор С.Пекарь орв едак Тираж Подписное Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5аказ 289 ВНИИ Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина нента (0,9-1,1) 1 з, где тз - Фокусное рассто" яние третьего компонента, при этом во втором компоненте радиусы кривизны смежных поверхностей первой положительной и отрицательной линз составляют 0,25- 5 0,35 фокусного расстояния второго компонента, а их отношение не превышает 1,2, причем отрицательная ивторая положительная линзы изготовлены из материалов с разностью показателей преломления не более 0,04-0,07 и разностью коэффициентов дисперсий не менее 22-27.