Устройство сканирования лазерного пучка

(51) ГОСУДАРСТЗЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Е ИЗОБРЕТ ЕТЕЛЬСТВ(71) Горьковский государственный университет им,Н.И.Лобачевского (53) 535,8(088.8)(56) 1, Ю.Г.Якушенков. Теория и расчет оптико-электронных приборов.М., "Советское радио", 1980, с. 201-202,2. Патент США В 4042823,кл. 250- 227, опчблик, 16.08.77 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО СКАНИРОВАНИЯ ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА, содержащее лазер, коллимирующую систему и плоскопараллельную пластину, установленную под углом к оси пучка с возможностью ее вращения относительно этой оси, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем .обесглом к оси пуч вленная учк их углов с осью 2. Устройств л по п с цель тем, что тической чающееся обеспечения элл ктории астины иыполненыновлены сканирования, пл ковую толщину, в материала и уста ют один э .одног озможносй скоодинако ью их вращения аправленией к поции нормал ин на пло причем прое ностям плас икулярную о ой угол, а авны между кость пбразуют е и пуч с ю Я глы плобой. К АВТОРСКОМУ,80934820 печения различных траекторий сканирования, в него введена вторая плос копараллельная пластина, также уста озможностью ее вращения относительо этой оси, причем обе пластины усановлены с возможностью изменения остью в противоположныИзобретение относится к оптическим системам, предназначенным длясканирования светового пучка, и может быть использовано для фокусиров"ки луча при распространении его вдвижущейся .слабопоглощающей среде,напрймер в атмосфере или морскойводе.Известны устройства сканиронаниялазерного пучка включающие вращаю Ощиеся или качающиеся плоские зеркала1 . Недостатком таких устройствявляется низкая лучевая стойкостьвходящих н них зеркал.Известно устройство сканирования 15лазерного пучка, содержащее лазер,коллимирующую систему и плоскопараллельпую пластину, устапонлепную подуглом к Оси пучка с возможностью еевращения относительно этой оси 21. 20Недостатком указанного устройстваявляются его Ограниченные функциональные возможности, позволяющиепроизводить сканирование только поциркулярной траектории .Однако н ряде 25случаен требуются другие траекториисканирования. Так, например, для эффективной фокусировки пучка при егораспространении н движущейся слабопоглощающей среде необходимо обеспе- Зочить скапиронание по эллиптическойтраектории.Цепь изобретения - расщирение функциональных воэможностей устройствапутем обеспечения различных траекторий сканиронания и н частности,обеспечение эллиптической траекториисканиронания,Поставленная цель достигаетсятем, что н устройство сканированиялазерного пучка, содержащее лазер,коллимпрующую систему и плоскопараллельную пластину, установленную подуглом к Оси пучка с возможностью еевращения относительно этой Оси, внедена вторая плоскопараллельная пластика, также установленная под угломк оси пучка с возможностью ее вращения относительно этой оси, причемобе пластины установлены с возможносОтью изменения их углов с осью пучка,а также тем, что пластины имеют одинаковую толщину выполнены из Одногоматериала и установлены с возможностью их вращения с одинаковой скоростью в противоположных направлениях,причем проекции нормалей к поверхностяям пластин на плоскость, перпендикулярную оси пучка, образуют прямойугол, а углы пластин с осью не равнымежду собой,На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.Устройство сканирования лазерногопучка состоит из лазера 1, коллимирующей системы 2 и двух плоскопараллельных пластин 3 и 4, установленных подуглом к оси 5 пучка с возможностьюих вращения относительно этой оси.Угол обеих пластин 3 и 4 может изменяться. В варианте исполнения пластины 3 и 4 имеют одинаковую толщину,/выполнены из одного материала и установлены с возможностью их вращениявокруг оси 5 с одинаковой скоростью,нс в противоположных направлениях.Причем пластины 3 и 4 сориентированыотносительно друг друга таким образом,что в любой момент времени проекциинормалей к их поверхностям на плоскость 6, перпендикулярную оси 5, образуют прямой угол, а углы пластин3 и 4 с осью 5 не равны между собой.Предлагаемое устройство работаетследующим образом,Пучок излучения от лазера 1 коллимируется системой 2 и проходит черезвращающуюся относительно оси 5 плоскопараллельную пластину 3. Благодаряпреломлению в этой пластине выщедшийиз нее пучок сканирует по циркулярной траектории. Причем радиус этойтраектории определяется толщиной ипоказателем преломления материалапластины 3, а также ее углом с осью5. Далее пучок преломляется вращающейся вокруг оси 5 плоскопараллельнойпластиной 4 и выходит из нее, сканируя по заданной траектории. Причемнеобходимый закон сканирования обеспечивается благодаря соответствующему выбору толшин и показателей преломления материала пластин 3 и 4,относительных скорости и направленияих вращения вокруг оси 5, ориентациипластин относительно друг друга, атакже их углами с осью 5. Так, например, соответствующая реализацияуказанных факторов и варианте исполнения позволяет обеспечить эллиптическую траекторию сканирования. Приэтом размеры полуосей эллипса определяются толщиной и показателем преломления материала пластин 3 и 4, атакже их углами с осью 5. Следует отЗаказ 6643/4 Тирах 525 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г.уагород, ул.Проектная, 4 3 934820 4метить, что при равенстве этих углов личные траектории сканирования, в реализуется сканирование по прямой. частности эллиптическую которая не обходима для эффективной фокусировкипучка при его распрострачении в движущейся слабопоглощающей среде.