Устройство для дискретного отклонения электромагнитного излучения светового диапазона

Союз Советских Социалистических Республик(088.8) Комитет по деламобретений и открытийри Сосете МинистроеСССР Авторыизобретения И. Голованевский, В. Н. Чуриловский и С, А. Коновалов Ленинградский горный институт им. Г. В, ПлехановаЗаявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСКРЕТНОГО ОТКЛОНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ СВЕТОВОГО ДИАПАЗОНАИзобретение относится к оптическим системам вычислительной техники и автоматики иможет быть применено в различных схемах, вчастности в оптических запоминающих устройствах с большим объемом информации, в специальных демонстрационных приборах, в устройствах для бесконтактной печати, в телеприемных и телепередающих системах с большими экранами.Известны устройства для дискретного отклонения электромагнитного излучения светового диапазона, содержащие источник излучения, переключатели поляризации и двояко,преломляющие элементы.Существенным недостатком известных устройств для дискретного отклонения являетсяневозможность их применения для отклоненияизлучения, обладающего достаточно широкимспектральным диапазоном, связанная с тем,что дисперсия показателей преломления применяемых оптических материалов вызываетнеодинаковое отклонение лучей различныхдлин,Предложенное устройство отличается от известных тем, что в него введен компенсаторотклонения лучей различных длин волн, выполненный в виде плоскопараллельной пластины, изготовленной из двух оптических материалов, прозрачных в спектральном диапазоне работы источника излучения, у которых,показатели преломления для средней длиныволны заданного диапазона одинаковы, аисточник излучения выполнен перестраиваемым по спектру, причем в компенсаторе по 5 верхность границы раздела двух оптическихматериалов выполнена в виде асферическойповерхности вращения с кривизной, увеличивающейся от центра пластины к краям, илиграница раздела двух оптических материалов10 выполнена в виде ряда плоских участков суглом наклона, увеличивающимся от центра ккраям.Предложенное устройство показано нафиг. 1. На фиг. 2 и 3 изображены два ва 15 рианта исполнения компенсатора,Устройство содержит источник поляризо.ванного излучения 1, переключатель 2 плоскости поляризации излучения источника, двоякопреломляющий элемент 3, компенсатор 4,20 Компенсатор представляет собой плоскопараллельную пластину, изготовленную из двухоптических материалов, прозрачных в заданном спектральном диапазоне, у которых показатели преломления для средней длины25 волны спектрального диапазона одинаковы,Граница раздела двух оптических материалов может быть асферической поверхностьювращения (см, фиг. 2) или пересекающимисямежду собой участками плоскостей (см.30 фиг. 3).3Первый вариант компенсатора является более компактным, но связан с определенными технологическими трудностями обработки ас. ферических поверхностей.Второй вариант компенсатора является бо. лее технологичным, Он состоит из ряда оптических элементов (призм, плоскопараллельных пластин), размеры которых рассчитываются в соответствии с параметрами схемы. Эти элементы сажаются на оптический контакт или склеиваются между собой оптическим клеем.Для компенсации неодинакового отклонения лучей различных волн в двух взаимно перпендикулярных плоскостях компенсатор делается из двух одинаковых пластин, повернутых на 90 относительно друг друга. На фиг. 3 показаны две проекции такого компенсатора,Выбор конкретного варианта компенсатора определяется технологическими соображениями, требованиями к дискретности работы компенсатора, к допустимой величине потерь на поглощение. Устройство работает следующим образом.Поляризованный световой луч монохроматического источника, пройдя устройство для дискретного отклонения, занимает одно из дискретных положений. Если источник излучения имеет т переключаемых длин волн, то передаваемая устройством информация увеличится в т раз по сравнению с устройством для дискретного отклонения излучения, имеющего только одну длину волны.Лучи различных длин волн, пройдя несколько ячеек дискретного отклонения, приобретают угловую разность направлений, зависящую от коэффициентов дисперсии оптических материалов и угла наклона лучей к оптической оси устройства. Проходя через компенсатор 4, лучи средней длины волны Хо спектрального диапазона источника не меняют своего направления, лучи длин волн, отстоящих от средней длины волны Хо на величину ЛХ, приобретают дополнительные отклонения разных знаков, компенсирующие:разность угловых положений лучей этих длин волн и длиныволны Хо.Величина хроматической аберрации, т. е, неодинакового отклонения лучей различных 4длин волн, определяется не только длиной волны, но и углом наклона лучей к оптической оси устройства, и, следовательно, боковым смещением лучей относительно оптической 5 оси. Дополнительное отклонение, даваемоекомпенсатором для лучей с длиной волны по+ ЛХ, пропорционально их углу наклона к оптической оси и боковому смещению, так как кривизна границы раздела элементов, изго товленных из разных оптических материалов,в первом варианте компенсатора (см, фиг, 2) и углы призм, определяющие дополнительное отклонение проходящих лучей (см. фиг. 3), увеличиваются по мере удаления от оптиче ской оси устройства.Компенсатор рассчитывается таким образом, чтобы выходные положения лучей длин волн Хо+Лье совпадали с положением луча с 20 длиной волны Хо или отличались от него надопустимую величину. Предмет изобретения25 1. Устройство для дискретного отклоненияэлектромагнитного излучения светового диапазона, содержащее источник излучения, переключатели поляризации и двоякопреломляющие элементы, отличающееся тем, что, с30 целью увеличения объема информации, в неговведен компенсатор отклонения лучей различных длин волн, выполненный в виде плоскопараллельной пластины, изготовленной издвух оптических материалов, прозрачных в35 спектральном диапазоне работы источникаизлучения, у которых показатели преломления для средней длины волны заданного диапазона одинаковы, а источник излучения выполнен перестраиваемым по спектру.40 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что в компенсаторе поверхность границы раздела двух оптических материалов выполненав виде асферичвской поверхности вращения скривизной, увеличивающейся от центра пла 45 стины к краям,3. Устройство по п, 1, отличающееся тем,что в компенсаторе граница раздела двух оптических материалов выполнена в виде рядаплоских участков с углом наклона, увеличи 50 вающимся от центра к краям.250495Фу 7 ф I р,ю рСоставитель И. Н. Горелова едактор Горшкова Техред Т. П. Курилко Корректор Р. И. Крючкова аказ 3562/6 Тираж 480 Подписно 1.1 И 14 ПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб., д, 4/5ипография, пр. Сапунова, 2