Устройство для формирования световых прямолинейных структур

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0135 02 В 27/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН птика,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт физики АН УССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯСВЕТОВЫХ ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ СТРУКТУР(57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и м.б. использовано в системах преобразования оптических сигналов, обработки информации и в спектральной аппаратуре.Цель изобретения - повышение однородности в распределении интенсивностисвета вдоль формируемой прямолинейной структуры, а также уменьшениепотерь энергии. Дифракционный преобразователь 1 устр-ва выполнен в видефазового транспаранта с дифракционной структурой в форме дуг окружностей одинаковой длины и одинаковогорадиуса. Центры окружностей эквидистантно расположены на прямой, ортогональной оптической оси и заданномунаправлению формируемой световой прямолинейной структуры. Преобразователь1 для каждого бесконечно узкого сечения является дифракционной решеткой, образующей в фокальной плоскости 5 линзы 2 дифракционные порядки,число и относительная интенсивностькоторых определяются профилем рельефа дифракционной структуры. Для формирования прямолинейных контуров геометрических фигур используются несколько идентичных дифракционных преобразователей, расположенных в однойплоскости, 1 з.п.ф-лы, 3 ил.113Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в системах преобразования оптических сигналов, в системах обработки информации, спектральной аппаратуре и т.д.Цель изобретения - повышение однородности в распределении интенсивности вдоль формируемой прямолинейной структуры, уменьшение потерь энергии, а также расширение функциональных возможностей путем формирования прямолинейных контуров геометрических фигур.На фиг.1 представлена оптическая схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - структура дифракционного преобразователя; на фиг,З - пример составного дифракционного преобразователя, позволяющего сформировать контур квадрата.Устройство для ормирования све, товых прямолинейных структур (фиг,1) содержит последовательно расположенные вдоль оптической осн дифракционный преобразователь 1 и линзу 2, причем дифракционный преобразователь 1 выполнен в виде фазового транспаран-та (фиг.2), дифракционная структура которого имеет форму дуг окружностей , одинаковой длины и одинакового радиуса К, центры которых эквидистантно расположены на прямой, ортогональной оптической оси и заданному направлению формируемой световой прямолинейной структуры.Для формирования световых прямолинейных контуров геометрических фигур дифракционный преобразователь выполнен составным в виде набора описанных дифракционных преобразователей, пространственно разнесенных в плоскости, ортогональной оптической оси, при этом каждый из них формирует,отдельную линию, ортогональную направлению прямой, на которой расположены центры окружностей, образующих штрихй соответствующего дифракционного преобразователя., Так, для формирования светового квадрата преобразователь состоит из двух пространственно разнесенных зон 3 и 4, ориентированных друг относительно друга под углом90 (фиг,З)дифракционная структура (штрихи) преобразователя 1 (фиг,2) образована дугами окружностей с одинаковыми радиусами К, центры которых расположе 597652ны эквидистантно с периодом Й напрямой, направление которой условновыбрано совпадающим с направлениемкоординатной оси ОХ, Концы отрезковокружностей заключены между образующими АА и ВВ, параллельными осиОХ, что обеспечивает их одинаковуюдлину, Период дифракционного преобразователя 1 изменяется по сечениювдоль координаты ОУ по закону дЙ,созе, где уголь определяет направление дифракции, ортогональноештрихам дифракционного преобраэова теля.Устройство работает следующим образомНа дифракционный преобразователь1 падает ортогонально световой пучокс длиной воны , с посим волновымфронтом и с равномерным распределением по сечению,Для каждого бесконечно узкого сечения вдоль координаты ОУ дифрак ционный преобразователь 1 можно рас"сматривать ка дифракционную решеткус периодом Й,соз(р, которая дает вфокальной плоскости 5 линзы 2 дифракционные порядки, причем расстояЗ 0 ние д между ними равно ъГй созе где й - фокусное расстояние линзы 2.35Полная структура дифракционныхпорядков определяется как суперпоэиция дифракционных порядков для каждого значения углаОна представляет собой отрезки прямых линий, ортогональных оптической оси 02, а также оси ОХ. Если концы дуг окружностей образуют углы ц, и Ч с осью ОХ,то эти же углы будуть образовыватьи концы дифракционных порядков в 45плоскости 5, Длина дифракционных порядков (формируемых отрезков прямойлинии) равна 1 яп(Ю,-Ю,)с 1, соз Ч, соз Ч(2)50 где к - номер дифракционного порядка.Число дифракционных порядков и ихотносительная интенсивность опреде ляются профилем рельефа штрихов дифракционного преобразователя 1.В составном дифракционном преобразователе (фиг.З) участок 3 формируетпару вертикальных сторон, участок59765 з13 4 - горизонтальных.,Если формируемый световой многоугольник симметричен относительно оптической оси, то профиль рельефа соответствующего дифракционногопреобразователя также целесообразно выбрать симметричным, так как в этом случае он формирует две противоположные стороны. В противном случае для формирования каждой стороны требуется отдельный дифракционный преобразователь с соответствующей ориентацией штрихов. Формула изобретения 1. Устройство для формирования световых прямолинейных структур, содержащее последовательно расположенные вдоль оптической оси дифракционный преобразователь и линзу, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения однородности в распре делении интенсивности света вдольформируемой прямолинейной структуры,а также уменьшения потерь энергии,дифракционный преобразователь выполнен в виде фазового транспаранта,дифракционная структура которого имеет форму дуг окружностей одинаковойдлины и одинакового радиуса, центры 1 О которых эквидистантно расположенына прямой, ортогональной оптическойоси и заданному направлению формируемой световой прямолинейной Структуры.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования прямолинейных контуров геометрических фигур, в него введены дополнительные дифракционныепреобразователи, конструкция которыхидентична конструкции первого дифракционного преобразователя и которыерасположены в одной плоскости с ним.1359765 Составитель В.КравченТехред А.Кравчук Корректор В.Бутяга актор Т,Порфенов Заказ 6152/4 Тираж 522НИИПИ Государственнога комитета СССпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб дписное роизводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,