Управляемый френелевский ослабитель Советский патент 1988 года по МПК G02F1/01 G02B5/20 

00 00 GO

to |

fpuf.l

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для ослабления интенсивности оптического излучения, напри- мер, в измерительной технике,.лазерной терапии и хирургии и т.д.

Цель изобретения - расширение диапазона изменения коэффициента ослабления и одновременное обеспечение его плавной регулировки.

На фиг. 1 представлена принципиальная оптическая схема, а также расположение отражающих поверхностей на подвижных платформах управляемого френелевского ослабителя, вид сверху на фиг. 2 - схема работы управляемого ослабителя при работе его с отраженным пучком излучения, вид слева; на фиг. 3 - схема реализации устройства управляемого френелевского ослабителя с электроприводом.

Ослабитель (фиг. 1) содержит систему из четырех (полностью) отражающих зеркал 1-4, составляющих коль- цевую схему и установленных попарно на двух платформах 5 и 6, имеющих возможность вращаться вокруг оси 7 неподвижного основания 8. Светодели- тельньй элемент, например клин или плоскопараллельная пластина 9, установлен так, что ось 7 неподвижного основания 8 проходит через его плоскость (пластины 9), а нормаль, опущенная на эту плоскость, пересекает ось неподвижного основания и делит угол между согласованно вращающимися платформами 5 и 6 пополам. Зеркала ввода 10, 11 и вывода 12, 13 установлены на одной из вращаю1цихся плат- форм 5 и 6, например на платформе 5. Одно из отражающих зеркал, например 3 установлено на платформе 6 с возможностью перемещения в плоскости платформы. Перемещение осуществляется, например, с помощью микрометрического винта 14 и гайки 15, жестко связанной с зеркалом 3 по направляющим.

Ослабитель работает следующим образом.

Пучок Излучения (фиг. 1), последовательно отражаясь от зеркал 10 и 11 ввода, попадает на одно из отражающих зеркал (зеркало 1), образующих кольцевую схему. Отражающие зеркала 1 - 4 кольцевой установлены так, что пучок излучения отражается от . каждого из них несколько раз и выводится из ослабителя с помощью зеркал 12 и 13 вывода. При этом зеркала 1 и 4 размещены на платформе 5, а зеркала 2 и 3 - на платформе 6. В начальном положении, когда ослабление пучка излучения не происходит, плоскости платформ 5 и 6 совпадают межд,у собой И параллельны плоскости частично поглощающего клина (плоскопараллельной пластины) 9. Если установить платформы 5 и 6, имеющие ось 7 вращения, под определенным углом к плоскости светоделительного элемента (фиг. 2), например клина или плоскопараллельной пластины 9, то пучок .излучения, проходящий через кольцевую схему зеркал 1 - 4 будет последовательно частично отражаться от поверхности светоделительного элемента 9, причем число таких отражений будет соответств-овать числу проходов пучка излучения через кольцевую схе-. му ослабителя. Таким образом, согласованно меняя угол наклона каждой из платформ 5 и 6 по отношению к плос- кости светоделительного элемента 9, изменяют и угол падения пучка излучения на плоскость этого элемента, а следовательно, в соответствии с известными формулами Френеля изменяется и коэффициент ослабления падающего пучка излучения.

Б положении I (фиг.2) платформ 5 и 6, ослабление пучка минимально (скользящее падение), а в положении II соответствует наибольшему . ослаблению (падение пучка, близкое к нормальному).

Для изменения количества проходов пучка излучения через кольцевую схему ослабителя необходимо одно из зеркал (3) кольцевой схемы установить, с возможностью его перемещения в плоскости платформы (6), например, с помо.щью винта 14 и гайки 15, жестко связанной с этим зеркалом. На фиг. 1 положение I зеркала 3 соответствует шести цроходам пучка излучения через кольцевую схему, положение II - четырем проходам, положение III - двум проходам.

Ослабитель конкретного выполнения (фиг. 3) содержит зеркала 1-4, образующие кольцевую схему и расположенные попарно на двух платформах 5 и 6, вращающихся вокруг оси -7 неподвижного основания 8, светоделитель- ный элемент 9, также имеющий возможность вращаться вокруг указанной

оси 7. )сло()итель состоит также из двух призм-ромбов 16 и 17с нанесенным на их торцовые грани зеркапьным покрытием, служащих для ввода и выво- да излучения в кольцврую схему ослабителя и VI3 нее. Вращение платформ 5 и 6 осуществляется с помощью, например, конических шестерен 18 и 19, жестко связанных с соответствующими платформами на оси их вращения, кинематически связанными с электродвигателем 20 с помощью конической шестерни 21, сидящей на валу электродвигателя 20. Таким образом, при включении электродвигателя вращение платформ осуществляется с одинаковой угловой скоростью, но с противоположным знаком. Платформы 5 и 6, а также элемент (пластина) 9 связаны с осью 7 неподвижного основания 8 с помощью подшипников 22 - 27 качения.

25

Формула изобретения

1. Управляемый френелевский ослабитель, содержащий светоделительный элемент и систему четырех зеркал, установленных под углом 90° одно к другому, отличающийся тем,зо что, с целью расширения диапазона

5 0

5

о

изменения козф.Ьициента ослабления и обеспечения его плавной регулировки, светоделительный элемент установлет на оси, при этом ось совмещена с плоскостью светодел1- тельного элемента, а каждая пара системь четьфех зеркал установлена на платформе с возможр{остью поворота относительно оси.

2.Ослабитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации, с двух сторон системы четырех зеркал установлены по два плоских зеркала, параллельных между собой и под углом 45 к светоделителю.

3.Ослабитель по пп, 1 и 2, о т- личающийся тем, что, с целью увеличения диапазона регулировки ослабления, одно из зеркал систем

из четырех зеркал установлено на платформе с возможностью перемещения вдоль оси.

4.Ослабитель по пп. 1 - 3, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности регулировки коэффициента ослабления, одно из зеркал каждой пары cи( из четырех зеркал выполнено двухграннмч с углом между гранями 90 .

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет расширить диапазон изменения коэф. ослабления и обеспечить его плавную регулировку. В ослабителе светоделитель- ный элемент выполнен в виде пластины 9, плоскость которой совмещена с осью 7. Пучок излучения, направляемый зеркалами 10, 11 ввода в систему отражающих зеркал 1-4, установленных под углом 90° друг к другу, выводится из ослабителя зеркалами 12, 13. Коэф. ослабления падающего пучка излучения обусловлен углом наклона платформ 5 и 6 с парами зеркал 1,4 и 2,3 соотг ветственно, к плоскости пластины 9. Изменение количества проходов пучка излучения через систему зеркал 1-4 осуществляется перемещением зеркала 3 в плоскости платформы 6. Одно из зеркал в каждой паре системы выполнено двухгранным с углом между гранями 90 . 3 з.п. ф-лы, 3 ил. iS

/

1 5

В 2

(м k X Л..

77

Фиг.З