УСТРОЙСТВО ВВОДА НЕКОГЕРЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В СВЕТОВОД Российский патент 2023 года по МПК G02B6/42 

Изобретение относится к волоконно-оптической технике и предназначено для использования при создании волоконно-оптических интроскопов и источников дистанционного электропитания на базе световодов.

Известно устройство, содержащее последовательно установленные на одной оптической оси и оптически связанные эллиптическое зеркало, в заднем фокусе которого располагается источник некогерентного оптического излучения, а в переднем фокусе - торец световодного кабеля (Хацкевич Т.Н., Михайлов И.О. Эндоскопы. - Новосибирск: СГГА. - 2012. - 286 с., стр. 28).

Это устройство обладает низкой эффективностью ввода излучения в световод из-за широкой диаграммы направленности источника некогерентного оптического излучения и его низкой яркости.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности ввода излучения от источника некогерентного оптического излучения в световод.

Задача, на решение которой направлено техническое решение, достигается тем, что в известном устройстве ввода некогерентного излучения в световод, содержащем последовательно установленные на одной оптической оси и оптически связанные эллиптическое зеркало, в заднем фокусе которого располагается источник некогерентного оптического излучения, а в переднем фокусе торец световодного кабеля, введена стеклянная пластинка со значительной зависимостью показателя преломления от температуры для обеспечения самофокусировки пучка света, установленная вплотную к торцу световодного кабеля.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит источник некогерентного оптического излучения 1, эллиптическое зеркало 2, стеклянную пластинку со значительной зависимостью показателя преломления от температуры 3, торец световодного кабеля 4.

При отсутствии напряжения на источнике некогерентного оптического излучения 1, оптическое излучение в световодном кабеле отсутствует.

При поступлении напряжения излучение от источника некогерентного оптического излучения 1, расположенного в заднем фокусе эллиптического зеркала 2, сконцентрированное этим эллиптическим зеркалом, попадает на стеклянную пластинку со значительной зависимостью показателя преломления от температуры 3. В стеклянной пластинке 4 за счет эффекта самофокусировки пучок света сжимается и далее поступает в световодный кабель 4, торец которого расположен в переднем фокусе эллиптического зеркала.

При практической реализации устройства стеклянная пластинка 4 может быть выполнена, например, из стекла ТФ-105, у которого

(Сигал Г. Б. , Сорокин Ю.М. Нелинейная рефракция в поле нелазерных источников. Журнал технической физики. 1980, т. 50, N 4, с. 832-835).

Соответственно критическая мощность некогерентного излучения, при которой возникает самофокусировка:

где h - толщина стеклянной пластинки, μ - ее коэффициент поглощения, n, τ - показатель преломления и теплоемкость материала стеклянной пластины, θ₀ - угловой размер источника для точек на выходной апертуре формирующей системы.

Для стекла ТФ-105 с μ = 0,5, Pкр = 10 Вт. Этот уровень легко достигается эллиптическим зеркалом, например при использовании в составе устройства галогенную лампу типа КГИ 150/15 мощностью 150 Вт. Изменение толщины стеклянной пластинки в предлагаемой конструкции позволяет регулировать величину угла светового пучка на выходе из пластинки.

В предлагаемом устройстве эффективность ввода некогерентного оптического излучения в световод может достигать 85%, так как потери оптического излучения обусловлены только поглощением в оптических элементах, в том числе в стеклянной пластинке, где происходит самофокусировка. Предлагаемое устройство ввода некогерентного оптического излучения в световод позволяет существенно повысить эффективность всего устройства осветительного устройства и сделать его более экономичным за счет повышения эффективности ввода некогерентного излучения в световод.

Изобретение относится к волоконно-оптической технике и предназначено для использования при создании волоконно-оптических интроскопов и источников дистанционного электропитания на базе световодов. Заявленное устройство содержит последовательно установленные на одной оптической оси и оптически связанные эллиптическое зеркало, в заднем фокусе которого располагается источник некогерентного оптического излучения, а в переднем фокусе торец световодного кабеля. Дополнительно в устройство введена стеклянная пластинка со значительной зависимостью показателя преломления от температуры для обеспечения самофокусировки пучка света, установленная вплотную к торцу световодного кабеля. Технический результат - повышение эффективности ввода излучения от источника некогерентного оптического излучения в световод. 1 ил.

Устройство ввода некогерентного излучения в световод, содержащее последовательно установленные на одной оптической оси и оптически связанные эллиптическое зеркало, в заднем фокусе которого располагается источник некогерентного оптического излучения, а в переднем фокусе торец световодного кабеля, отличающееся тем, что устройство содержит стеклянную пластинку со значительной зависимостью показателя преломления от температуры для обеспечения самофокусировки пучка света установленной вплотную к торцу световодного кабеля.