Световод

и 940 20 Союз СоветскикСоциалистическимиРеспублик ОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 )М. Кл, 02 В 5/14 с присоединением заявки И Гееударстеанные комитет СССР ио делам изобретений н открытий(54) СВЕТОВОД 1Изобретение относится к оптической связи и может быть использовано для передачи световой энергии, например, в светотехнике, гелиотехнике и информации.Известны световоды, выполненные в виде стеклянных труб с гладкой внутрен 5 ней поверхностью 1 .Недостатками световодов являются невозможность передачи по ним мощных световых потоков на большие расстояния1 О и низкая их числовая апертура.Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому являются световоды, состоящие из ряда положительных линз, ус 15 тановленных с промежутками, равными их фокусному расстоянию 2 .Недостатком известных световодов является то, что при работе все лучи , пронизывают все линзы и ослабляются ро за счет френелевских потерь и поглощением в толще линз.Иель изобретения - увеличение светопропускания. 2Поставленная цель достигается тем,что в световоде, состоящем из ряда положительных линз, установленных с про-межутками, равными их фокусному расстоянию, линзы выполнены кольцевыми,причем ширина кольцевой зоны удовлетворяет условиюЬ:оЕ,где Ь - ширина кольцевой зоны;- фокусное расстояние линзы;О - апертурный угол наклона лучейисточника излучения.Линзы выполнены торического профиля,причем центры образующих окружностейудалены от периферии на расстояние, равное ширине или удвоенной ширине кольцевой зоны.Кроме того, линзы выполнены спиральными или пилиндрическими.На фтц . 1 изображен световод, состоящий из торических кольцевых линз; нафиг. 2 и 3 -,схемы расположения кольцевых линз; на фиг, 4 - конструкция световода в виде спиральной линзы; на фиг. 5 9401конструкция световода прямоугольного сечения с цилиндрическими линзами.Световод состоит из кольцевых линз 1,каркаса 2 и трубы 3, предохраняющейлинзы от.повреждения и загрязнения, 5Световод по схеме (фиг. 2) обеспечивает постоянный наклон О каждого отдельного луча на всей длине световода,Это позволяет передавать по нему одновременно несколько независимых световых 10потоков разного наклона и селектироватьих на выходе, В таком световоде фокальные линии "Г удалены от оси световода на расстояние 2 радиуса отверстиякольцевых линз. На фиг. 2 показан ход 15трех параллельных лучей с наклоном ц,Ход лучей после преломления в 2-х - 3-хлинзахподобен тому, какой был бы в зеркальном световоде (поз, 4),Световод по схеме (фиг. 3) обеспечивает наибольшее светопропускание, таккак лучи, падающие на кольцевую линзу,пройдя ее, сразу направляются в полостьсветовода. Ход лучей трех наклонов О,0,5 О и О = 0 показан на схемах О, 6 25и 5.После преломления при возвращениилучей в полость световода каждый лучменяет свой наклон, однако последнийни для одного луча не выходит за пре- З 0дели О . Инверсия лучей при каждойвстрече с линзой обеспечивает практически полное равенство времени пробегавсех лучей через световод. Такой ходлучей обеспечивается тем, что фокальные35линии линз удалены от периферии световода на двойную ширину кольцевой линзы 2 ЬТорические кольцевые линзы могутбыть заменены спиральными или цилиндрическими. Световод в виде спиральнойлинзы (фиг. 4) не требует специальныхоправ, снимает температурные напряжения линз и обеспечивает установку шагалинзсоответствующим растяжением или45сжатием спирали. Спиральная линза может быть изготовлена, например, методомпрессовыдавливания и намотки на барабанпрозрачного материала в размягченномсостоянии.50В световоде прямоугольного сечения(фиг, 5) цилиндрические линзы расположены по поверхностям световодного канала перпендикулярно оси световода, Ра 20 4бота световода аналогична описаннной выше, однако параметры (фокусные расстояния, ширина и соответственно 11 горизонтальных и вертикальных линз) могут быть не одинаковыми.Предлагаемый световод позволяет уменьшить потери света за счет увеличения длины пробега лучей от одной линзы до следующей, а также за счет умень щения их толщины, что увеличивает светопропускание световода,Формула изобретения1, Световод, состоящий из ряда положительных линз, установленных с промежутками, равными их фокусному расстоянию, отличающийся тем, что,с целью увеличения светопропускания,линзы выполнены кольцевыми, причем ширина кольцевой зоны удовлетворяет условиюЬ=о,где- ширина кольцевой зоны;- фокусное расстояние линзы;у - апертурный угол наклона лучейис точника излучения,2.Световодпоп, 1, отличаю -ш и й с я тем, что линзы выполненыторического профиля, причем центры образующих окружностей удалены от периферии на расстояние, равное ширине кольцевой зоны.3, Световод по пп. 1 и 2, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что центры образующих окружностей торического профиляудалены от периферии на расстояние, равное удвоенной ширине кольцевой зоны.4, Световод по пп. 1, 2 и 3, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что линзывыполнены спиральными.5, Световод по пп. 1, 2 и 3, о т -личаюшийся тем,чтолинзывыполнены цилиндрическими.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Вейнберг В. Б., Саттаров Д. К.Оптика световодов, Л., "Машиностроение",1969, с. 151.2. Яесег Ф,Н.,ЬеИ БзМ. Тесаке,1966, 7 43, % 3, р. 451 -471 (прототип),