Пространственный фильтр

Союз Сфветскнк Сециалистическиз РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯХ АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ щ 800941(22) Заявлено 050379 (21) 2735782/18-10 С 02 В 5/20 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ПРОСТРАНСТВЕННЬЙ ФИЛЬТР Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано в оптической технике для пространственной фильтрации излучения.Известны пространственные фильтры для улучшения однородности распределения интенсивности по поперечному сечению оптического луча, состоящие из объективов или линз, в Фокальной плоскости которых установлены Диафрагмы (1 ) и Г 2 1Однако диафрагма в таком фильтре поглощает и рассеивает часть энергии излучения с расходимостью, больше заданной. При использовании подобных устройств с мощными импульсными лазерами повреждается диафрагма, Формируется оптический пробой воздуха и плазма, поглощающая излучение вточке фокуса.Известен пространственный фильтр, наиболее близок к предлагаемому, состоящий иэ двух линз, в совмещенном фокусе которых помещена диафрагма, пропускающая излучение с расходимостью меньше заданной 13.Основной недостаток такого устройства состоит в том, что излучение Фокусируется на диафрагму с малой ве личиной отверстия. При использовании подобного устройства с мощными импульсными лазерами возможно повреждение диафрагмы и пробой воздуха в фокусе объектива у диафрагмы. Для предотвращения повреждения увеличивают размер отверстия диафрагмою, что ведет к снижению эффективности пространственного фильтра, Для предотвращения пробоя воздуха пространственный Фильтр или диафрагму помещают в герметичную вакуумную камеру, что ведет к, усложнению конструкции и метода юстировки устройства.Цель изобретения - увеличение энергопропускания излучения и срока службы при повышении мощности импульсов лазера.Укаэанная цель достигается тем, что пространственный фильтр снабжен интерферометром Фабри-Перо, установленным перед входным объективом.На фиг.1 приведена оптическая схема пространственного фильтра; на фиг.2 - характеристики пропускания.Пространственный фильтр содержит интерферометр 1 Фабри-Перо, входной объектив 2, диафрагму 3 и выходной объектив 4.Интерферометр 1 Фабри-Перо осуществляет предварительную пространственнуюфильтрацию падающего излучения сшириной спектра 44: на входной объектив 2 попадает часть излучения, характеризуемого полосовым спектром 5пространственных частот (к - порядокинтерференции, Фиг.2), а остальнаячасть энергии падающего излученияотражается,Ширина полосы спектра 5 определяется заданной расходимостью выходногоизлучения Ч и должна превышать величинуд 9, соответствующую спектру падающего оизлучения А 0,Выходной объектив 2 с Фокусным расстоянием Г Формирует на диафрагме3, помещенной в фокальной плоскости,изображение в виде системы концентрических чередующихся светлых и темныхколец и центральным светлым пятном,Диафрагма;3 пропускает часть бизлучения, соответствующего центральному светлому пятну, которая имеет 2 Орасходимость Ч меньше заданной.Выходной объектив 4 формирует выходной луч.Так как в пространственном Фильтре излучение, падающее на диафрагму3, предварительно ослабляется и интенсивность излучения в плоскостидиафрагмы распределена по системесветлых колец, то тот же уровеньпространственной фильтрации по сравнению с известным фильтром достигает- ЗОся при увеличении диаметра 0 диафрагмы до размера второго светлого кольцаЭ=Г д,3где О - постоянная интерферометраФабри-Перо, выраженная в угловоймере. При этом средняя плотность мощности излучения на диафрагме Уменьшается в)х =Ъ;14В - коэффициент отражения зеркалинтерферометра,что дает возможность увеличить энергию падающего излучения и приводитк увеличению срока службы диафрагмыи устройства.При коэффициенте отражения зеркалинтерферометра В=-0,95 предлагаемыйпространственный фильтр имеет энергопропускание в 15000 раз больше, чемизвестный Фильтр,Формула изобретенияПространственный Фильтр, содержащий входной и выходной объективы идиафрагму, о,т л и.ч а .ю щ ий с ятем, что, с целью увеличения энергопропускания излучения и срока службыпри повышении мощности импульсов лазера, он снабжен интерферометром Фабри-Перо, установленным перед входнымобъективом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гудной Д. Введение в Фурье-оптикуМ., "Мир", 1970, с.189-259.2. Патент США Р 3451755, кл.350-3,5,1968.3. Патент США Р 2704053,кл.350-17,1972 (прототип).(Риг Составитель В.Вантоедактор В.Матюхина Техред Н, Бабурка рректор;И.Демчик каз 10424/63Тираж (550 По ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4писное лиал ППП "Патентф, г. УжгородПроектная,4