Устройство для обращения волнового фронта (его варианты) Советский патент 1985 года по МПК G02F1/01 

2. Устройство для обращения волнового фронта излучения, включающее объектив, рабочее поле которого ограничено входным зрачком, и установленное в его фокальной плоскости перпендикулярно оптической оси объектива плоское зеркало с центрированным относительно этой оси плоским зеркальным выступом, поверхность которого параллельна остальной части поверхности зеркала, отличающееся тем, что, с целью повыщения качества обращения волнового фронта излучения при отсутствии симметрии у волновой поверхности, объектив выполнен зеркальным, плоское зеркало с выступом и зеркало объектива установлены так, что их зеркальные поверхности обращены одна к другой, центр входного зрачка смещен от оптической оси к периферии объектива на расстояние d, высота выступа выполнена равной нечетному числу длин волн обращаемого

излучения, деленному на восемь, размер выступа в направлении, перпендикулярном оси, меньще полного размера фокального пятна и превыщает размер его центрального максимума, соответствующего входному пучку с плоским фронтом, размеры объектива и плоского зеркала выбраны таким образом, что их контуры не ограничивают пучок, а величина d удовлетворяет условию

D

.+.

d

D

диаметр входного пучка, определяемый входным зрачком; длина волны обращаемого излучения;

фокусное расстояние объектива; масщтаб искажений волнового фронта.

1. Устройство для обращения волнового фронта излучения, включающее объектив, рабочее поле которого ограничено входным зрачком, и установленное в его фокальной плоскости перпендикулярно оптической оси объектива плоское зеркало с центрированным относительно этой оси плоским зеркальным выступом, поверхность которого параллельна остальной части поверхности зеркала. отличающееся тем, что, с целью повыщения качества обращения волнового фронта излучения при отсутствии симметрии у волновой поверхности, в плоскости, смещенной от объектива в сторону входного зрачка на расстояние, равное фокусному расстоянию объектива, установлено дополнительное плоское зеркало, перпендикулярное оси- в сторону, противоположную месту расположения дополнительного зеркала, на расстояние, превыщающее половину размера сечения входного зрачка, высота выступа выполнена равной нечетному числу длин волн обращенного излучения, деленному на восемь, размер выступа в направлении, перпендикулярном оси, меньше полного размера фокального пятна и превыщает размер его центс S рального максимума, соответствующего входному пучку с плоским фронтом, а размеры (Я дополнительного зеркала и объектива выбраны таким образом, что их контуры ке ограничивают пучок излучения. 00 оо 05 ;о СП

1

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в лазерной технике при создании зеркал, обращающих волновой фронт.

Цель изобретения - повыщение качества обращения волнового фронта излучения при отсутствии симметрии у волновой поверхности.

На фиг. 1 и 2 представлены оптические схемы устройства для обращения волнового фронта.

Устройство состоит из объектива 1 с оптической осью 2 и входным зрачком 3, плоского зеркала 4 с выступом 5 и дополнительного зеркала 6.

Устройство работает следующим образом.

Подлежащий операции обращения волнового фронта пучок излучения с комплексной амплитудой е(х), где х - поперечная координата пучка излучения, проходит через входной зрачок 3 параллельно оптической оси 2 и фокусируется объективом 1 в плоскости расположения зеркала 4 с выступом 5. При этом центральный максимум фокального пятна, соответствующий входному пучку с невозмущенным фронтом (p(jc)0, попадает внутрь области, ограниченной краем выступа «крылья или иначе боковые лепестки фокального пятна, несущие информацию о

структуре возмущения ф(л:) падающего пучка, попадут на часть плоского зеркала 4, расположенную вне области, ограниченной краем выступа 5. Поскольку высота выступа

равна (2/п+1)-4, после отражения от зеркала 4 между угловыми компонентами, соответствующими каждому из членов в выражении (x), появится сдвиг фаз (2т+1)у-.

Далее пучок вновь проходит через объектив. 1, попадает на зеркало 6, отражается им в обратном направлении, параллельном направлению исходного пучка, и вновь фокусируется в плоскости зеркала с выступом.

Поскольку при таком прохождении пучка по системе плоскости расположения зеркала 4, проходимые дважды, оказываются сопряженными, т. е. контур выступа 5 изображается сам на себя, то после повторного отражения пучка от зеркала 4 разность фаз между указанными угловыми компонентами станет равной (2т4-1)л, поэтому знак перед ср(л:) поменяется на противоположный. Затем объектив 1 осуществляет обратное преобразование Фурье и в результате поле излучения

в выходном зрачке, совпадающем с входным зрачком 3, приобретает вид 1-i(f(x) т. е. имеет обращенный по отношению к падающему волновой фронт.