Устройство для фокусировки излучения в кольцо
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1730606
Авторы: Абрамочкин, Волостников, Лосевский
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИ.К 173060 1)5 6 02 В 27/4 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2(71) Куйбышевский филиал Физического института им. П.Н,Лебедева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОКУСИРОВКИ ИЗЛУЧЕНИЯ В КОЛЬЦО Изобретение относится к дифракционной оптике и может быть использовано для фокусировки излучения в кольцо при технологических применениях лазеров,Известны модулированные дифракционные линзы, формирующие кольцеобразное распределение интенсивности в фокальном пятне, В данном случае функция пропускания фокусирующего элемента может быть представлена в виде произведения функций пропускания сферической линзы и модулирующего ступенчатого фазового фильтра. Последний производит инвертирование фазы излучения, проходящего через централ ьную область элемента.Однако при таком подходе диаметр кольца фокусировки и ширина кольца жестко связаны между собой, поэтому отсутствует возможность изменения диаметра кольца независимо от его ширины.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фокусирующий элемент типа "сферическая линза плюс аксикон", Функция пропускания данного фокусирующего элемента имеет вид;(57) Изобретение относится к дифракционной оптике и может быть использовано для фокусировки излучения в кольце при технологических применениях лазеров, Устройство выполнено в виде дифракционного оптического элемента, фазовый профиль которого образован изофазными линиями, представляющими собой одно- или многозаходную спираль, Приведена функция комплексного пропускания этой спирали, Благодаря такому выполнению повышается качество фокусировки путем уменьшения интенсивности центрального максимума, 3 ил,Т(г) = ехргр (г,- Кг Кгго2где у (г) - 2 +К=2 л/А;г - полярный радиус;г, - рэди с кольца фокусировки;Йо= 1 о+Го,1 о - фокусное расстояние.При этом изофазные линии фазового профиля имеют вид концентрических окружностей.Принципиальным недостатком данных фокусирующих элементов является наличие локального максимума интенсивности в центре распределения поля в фокальной плоскости, оказывающее "паразитное" воздействие в случае практического применения элементов в лазерной технологии. При азимутальной симметрии изофазных линий фазового профиля фокусирующего элемента устранение максимума невозможно.Цель изобретения - улучшение качества фокусировки путем уменьшения интенсивности центрального максимума.1730606 50 55 Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для фокусировки излучения вкольце, выполненном в виде дифракционного оптического элемента, изофазные линии выполнены в виде одно- илимногозаходной спирали, функция Т (г, а)комплексного пропускания которой определяется из соотношенияТ(г, а) = ехрр (г, а,где Р(г я) 2 ++па;Кг Кгго2 йо Йог - текущий поляоный радиус;а - текущий азимутальный угол;2 лК - волновое число, равное К = вв ,А - рабочая длина волны;го - заданный радиус фокусируемогокольца;ео = ъ 9 а . Ги1 с - заданное фокусное расстояние;п = 1,2,3 - число заходов спирали,На фиг,1 представлена форма изофазных линий известного фокусирующего элемента (без квадратичного фазовогомножителя); на фиг,2 - то же, предлагаемогофокусирующего элемента; на фиг,3 - формыраспределения интенсивности в фокальнойплоскости фокусатора при и = 0 (известноеустройство), и = 1, 2 и 3.Предлагаемое устройство для фокусировки излучения в "кольцо" представляет изсебя дифракционный оптический элемент сфункцией пропускания.Т(г, а) = ехр ср (г, а,ггде р(г,а)= д + . +па;Кг Кгго2 йо йои - целое число, отличное от нуля;а - азимутальный угол.При этом изофазные линии фазового профиля фокусатора имеют форму спирали(фиг.2), Количество "заходов" спирали определяется целым числом п. Фокусирующийэлемент, описанный в известном устройстве, реализуется при и = О.Устройство работает следующим образом. Фокусирующий элемент устанавливается в однородный световой пучок. Преобразованный фокусирующим элементом световой поток на расстоянии от элемента 5 формирует кольцеобразное распределениеинтенсивности радиуса го При и, отличном от нуля, интенсивность в центре кольца равна нулю. Локальный максимум в центральной области имеет форму кольца малого 10 радиуса, причем интенсивность излучения вэтом кольце существенно ниже, чем в центре при и = О, Так, для фокусирующего элемента с фокусным расстоянием 1 = 500 мм и радиусом кольца фокусировки го = 5 мм 15 максимумы интенсивности в центральнойобласти при п = 0,1,2,3 относятся соответственно как 1: 0,32: 0,24: 0,18.Таким образом, фокусирующий элементс предлагаемым фазовым профилем обеспе чивает улучшение кольцеобразной формыраспределения интенсивности светового поля в фокальной плоскости.Формула изобретения Устройство для фокусировки излучения 25 в кольцо, выполненное в виде дифракционного оптического элемента, фазовый профиль которого образован изофазными линиями, о тл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью улучшения качества фокусировки пу тем уменьшения интенсивности центрального максимума, изофазные линии выполнены в виде одно- или многозаходной спирали, функция Т(г, а) комплексного пропускания которой определяется из соотно шенияТ(г, а) =ехр р(г, аЯгде рг а)= гВ + В +паКг Кгго2 йо йог - текущий полярный радиус;а - текущий азимутальный угол;К - волновое число, равное К = 2 л/А; А- рабочая длина волны;г, - зауанный радиус фокусируемого кольца; Во о+ о,1 - заданное фокусное расстояние; и = 1, 2, 3, , - число заходов спирали.1730606 Редактор М,Петрова КоРРектоР Н.Тупица Заказ 1511 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина 1 1 лв 1
СмотретьЗаявка
4828548, 22.05.1990
САМАРСКИЙ ФИЛИАЛ ФИЗИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА ИМ. П. Н. ЛЕБЕДЕВА
ВОЛОСТНИКОВ ВЛАДИМИР ГЕННАДЬЕВИЧ, АБРАМОЧКИН ЕВГЕНИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ, ЛОСЕВСКИЙ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G02B 27/42
Метки: излучения, кольцо, фокусировки
Опубликовано: 30.04.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-1730606-ustrojjstvo-dlya-fokusirovki-izlucheniya-v-kolco.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для фокусировки излучения в кольцо</a>
Предыдущий патент: Симметричный проекционный объектив
Следующий патент: Способ определения формы и размеров капель микродисперсий цветных компонент кинофотоматериалов
Случайный патент: Устройство для контроля постоянных магнитов