Фиг.1
11
Изобретение относится к записи и воспроизведению информации оптически ми средствами и может быть использо- чно в производстве лазерных 5видео- и звуковых проигрьгоателей для настройки зеркал слежения и поляризационной светоделительной системы оптического тракта лазерного проигрьшателя.
Целью изобретения является повыше ние точности и сокращение времени настройки оптического тракта лазерного проигрьшателя.
На фиг.1 представлена оптическая схема устройства для настройки; на фиг.2 - схема размещения этого устройства в оптическом тракте лазерного проигрьшателя.
Устройство содержит плосковыпуклую коллимирующую линзу 1 (фиг.1) с поглощающим 2 и отражающим 3 покрытиями, четвертьволновую пластинку 4, фокусирующую линзу 5, плоскопараллельную пластинку 6 с частично отражающим покрытием 7, микроскоп 8 и точечный источник S света.
Оптический тракт лазерного проигрывателя, цри настройке (фиг,2) содержит корпус 9, в который установлены плосковыпусклая крллимирующая линза 1, четвертьволновая пластинка 4, фокусирующая линза 5 и плоскопа у раллельная пластинка 6, при этом корпус 9 размещен в посадочном месте 10 микрообъектива лазерного проигры- вателя, кроме того, в состав оптического тракта входят согласующая линза 11, поляризационный светоделитель 12, четвертьволновая пластинка 13,
зеркало 14 слежения, лазер 15, фото- приемник 16 и индикатор 17.
Устройство для настройки йредназ- начено для определения совмещения точечного источника света S (фиг.1) с оптической осью устройства О-О и для настройки поляризационной светоделительной системы лазерного.проигрывателя.
Устройство работает следующим образом.
Если точечный источник света S смещен на величину и относительно оптической оси О-О , то пучок излучения лазера, проходящий через поверхность линзы 1, на которой нет поглощающего покрытия, коллимируется ею, проходит в четвертьволновую пластинку 4 и фокусируется линзой 5 в перво юстировочное изобрадение точечного
д
5
0 5
0 г
5
0
где F - фокусное расстояние
источника света S на частично отражающем покрытии 7 плоскопараллельной пластинки 6. Расстояние между точкой S и оптической осью О-О равно ftf
коллимирующей линзы 1, f - фокусное расстояние фокусирующей линзы 5.
Частично отражающее покрытие 7 часть пучка излучения лазера отражает, а часть пропускает. Отраженная часть пучка проходит фокусирующую линзу 5, коллимируется ею, проходит четвертьволновую пластинку 4 и отражается от отражающего покрытия 3 коллимирующей линзы 1. Отраженный этим покрытием пучок лучей снова проходит четвертьволновую пластинку 4 и фокусируется линзой 5 во второе юстировочное изображение точечного источника света s на частично отражающем покрытии 7, которое часть пучка излучения отражает, а часть пропускает. Расстояние между точкой
и оптической осью 0-0 ЛГ
также
равно - Таким образом, расстояние
(ГЛ
и S будет
между точками S
2 u-f
-р- ,
Отраженная в точке s часть пучка излучения, пройдя обратно по тому же пути, отражается от покрытия 3 и фокусируется в точку S , где снова часть пучка излучения отражается, а часть пропускается. Прошедшая плоско- |Параллельную пластинку б часть пучка излучения суммируется с пучком, ко- торый бьш ранее пропущен частично отражающим покрытием 7 в точке S . Отраженная часть пучка коллимируется фокусирующей линзой 5, проходит четвертьволновую пластинку 4 и коллимирующую линзу 1, Этот пучок использу- етс-я для настройки поляризационной светоделительной системы лазерного проигрьшателя.
s и S
Изображение юстировочных точек
рассматривается в микроскоп 8. Также изображение этих точек можно проецировать на экран микропроектором или использовать микроскоп с телевизионной приставкой. При работе в инфракрасной области (с полупроводниковым лазером) можно использовать микроскоп с электрооптйческим преобразователем.
Оптимальное значение коэффициента оптического отражения частично отражающего покрытия 7 составляет 0,7- 0,95.
Для настройки оптического тракта лазерного проигрывателя устройство для настройки, размещенное в корпусе 9, помещается в посадочное место 10 микрообъектива (фиг.2). Пучок излу- чения лазера 15 фокусируется линзой 11 в точечный источник S света. Далее пучок излучения лазера проходит поляризационный светоделитель 12, четвертьволновую пластинку 13, отра- жается от зеркала 14 слежения и попадает в устройство для настройки оп- тического тракта. В нем формируются два юстировочных изображения точечного источника света S и S , кото рые рассматриваются в микроскоп 8. Кроме того, часть пучка излучения лазера устройством для настройки отражается обратно в оптический тракт лазерного проигрывателя. Этот пучок отражается зеркалом 14 слежения, проходит, через четвертьволновую пластинку 13 и попадает на поляризационный светоделитель 12,. который делит его на две части. Часть этого пучка про- ходит поляризационный светоделитель, а часть отражается им к фотоприемнику 16. Величина интенсивности пучка, отраженного к фотоприемнику 16, измеряется индикатором 17.
Настройка оптического тракта лазерного проигрьшателя с использованием устройства для настройки проис- ходит следующим образом.
1.Настройка четвертьволновой пластинки 13.
Е (g ) M(4).MU/4)-M(-q )-M(cf).M( A/
xM(r) M((/4).M(R).M(V4)-M(
где (Ед) - вектор Джонса входного пучка лучей;
.Е; :
Vgi ; - вектор Джонса выходного
пучка лучей излучения;
М М ( ) -sintf cosi|i
/ coscj) sinV . -sinc cos( ri 0.
,-R 0,
M (4)
M ( X/) (j ); M(R) (-);
M (r)
,-1 ON 0 1
Q f5 . 20 25 зо
40
35
)
)
50
5
Пусть ось X совпадает с плоскостью поляризации излучения, пропускаемого поляризационным светоделитет лем 12, ось Y совпадает с пл(зс1сдртью поляризации излучения, отражё 1ного им, (f - угол между осью X и быстрой осью четвертьволновой пластинки 13, ( - угол ме жду осью X и быстрой осью четвертьволновой пластинки 4.
Рассмотрим пучок излучения, проходящий поляризационный светоделитель 12, четвертьволновую пластинку 13 и отражаемый зеркалом 14 слежения к коллимирующей линзе 1, на выпуклой поверхности которой пучок делится на два пучка излучения. Первая часть пучка излучения проходит колЛимирую- щую линзу 1, четвертьволновую пластинку 4, отражается от частично отражающего покрытия 7, снова проходит четвертьволновую пластинку 4, отражается от покрытия 2, далее опять проходит четвертьволновую пластинку 4, отражается от частично .отражающего покрытия 7, проходит четвертьволновую пластинку 4, отражается от по- кpыtия 2, проходит четвертьволновую пластинку 4, отражается от частично отражающего покрытия 7, проходит четвертьволновую пластинку 4, колли- мирующую линзу 1, отражается от зеркала 14 слежения, проходит четвертьволновую пластинку 13 и попадает на поляризационный светоделитель 12, При описании поляризационных превращений пучка излучения опущена фокусирующая линза 5, так как она практически не влияет на поляризацию. Преобразование поляризации первой части пучка описывается следующим матричным уравнением:
f
M(R)-M(/4)-M(r).M(/4).M(R) M(/4)x M(-q)-M()-M(cf) С);
M ((f) - матрица поворота системы
координат на угол Cf ; М (у) - матрица поворота системы,
координат на угол ( ; М (71/4) - матрица Джонса четверть
волновой пластинки; М (R) - матрица Джонса частично
отражающего покрытия 7
при отражении; R - коэффициент отражения
частично отражающего
покрытия 7; М (г) - матрица Джонса покрытия 2.
Е (Е) (1 - срэ 2Cf. 2у) Ех. Ец (Е;) . sin ZV Ex-Ej.R .
у а
Е,
R%
Изобретение относится к записи и воспроизведению информации оптическими средствами и может быть использовано в производстве лазерных видео- и звуковых проигрьшателей. Цель изобретения - повышение точности и сокращение времени настройки оптического тракта лазерного проигрывателя - достигается за счет введения в оптический тракт, проигрьтатёля вспомогательного корпуса с размещенными в нем ш1осковьтуклой линзой 1 с поглощающим 2 и отражающим 3 покрытиями, четвертьволновой пластинки 4, фокусирующей линзы 5 и плоскрпараллельной оптической пластинки с частично отражающим покрытием 7. При настройке используют микроскоп 8 и после ее окончания вспомогательный корпус извлекают из оптического тракта проигрывателя. 2 ил.
Если корпус 9 предварительно установлен так, что (f А5° , то
ГЕ; (Ei) R sinj2cf.E,.E j , .
IE; {E )V R .Ex-E. Другая часть пучка излучения попадает на поглощающее покрытие 2 коллимирующей линзы 1, Небольшая часть этого пучка излучения, отразившаяся от покрытия 3, отражается от зеркала 14 слежения, проходит четвертьволновую пластинку 13 и попадает на поляризационный светоделитель 12, Соответствующее матричное уравнение буде т следующим:
( 1; ) в м(срГм( А/4)-М(Н„)-М() М (tp) (0);. .
где () - вектор Джонса выходного 3 пучка излучения;
М (R,) ГХ„ ) . ; M(R) - матрица Джонса поглощающег.о покрытия 2} R - коэффициент отражения
поглощающего покрытия 2. Остальные обозначения те же, что и в предыдущем матричном уравнении. После перемножения матриц и комплексного сопряжения имеем
g,(E,) R cosV2(p.E,. ,2S LE,j(E,j)- .E,.E, . Поляризационный светоделитель отражает к фотоприемнику излучение
I
с поляризацией Е и Е, Из уравнения (1) следует, что при с ±45 интенсивность составляющей .ЕХ (Еу) первой части пучка.излучения будет минимальной. При том же | интенсив ь. .
КОСТЬ составляющей Е (bjt) второй части пучка излучения будет максимальной (см, уравнение (2), Чтобы устранить вторую часть пучка излучения, на половину поверхности коллимирующей линзы 1 (на ту половину, которая не пропускает пучок излучения) нанесено поглощающее покрытие 2, Это покрытие нанесено на выпуклую поверхность коллимирующей линзы 1, что дополнительно уменьшает попадание на фотоприемник 16 пучка излучения, отражаемого-поглощающим покрытием 2, Вследствие зтих мер влиянием второй
iiKt
i
5
0
5
0
5
части пучка излучения на настройку четвертьволновой пластинки 13 можно пренебречь.
Таким образом, поворачивая четвертьволновую пластинку 13 до минимума интенсивности пучка излучения на фотоприемнике 16, получают Cf i 45 ,
2,Настройка зеркала 14 слежения.
Настройкой зеркала 14 слежения добиваются того, чтобы оптическая ось 0-0 проходила через точечный источник S света (фиг,2),Если в оптическом тракте использован параллельный пучок лучей (точечный источник S света бесконечно удален), то регулируют оптический тракт таким образом, чтобы волновой вектор пучка был параллелен оптической оси О-О , Это соответствует тому, что оптическая ось 0-0 проходит через точечный источник S света на бесконечном удалении.
При смещении точечного источника оптической оси 0-0 на частично отражающем покрытии 7 устройства для- настройки появляются два юстировочньгх изображения точечного источника света s и s , совмещая кото|рые поворотом зеркала слежения, получают прохождение оптической оси О-О через точечньй источник S света,
3,Настройка лазера 15 (например, полупроводникового) оптического трак- та относительно согласующей (коллимирующей) линзы 11 осуществляется следующим образом,
В посадочное место линзы 11 поме- 5 щается устройство для настройки
(фиг,1), Б качестве точечного источника света-) используется сам полупроводниковый лазер, Юстировочные изоб-ч ражения точечного источника света рассматриваются в микроскоп 8, Перемещая полупроводниковьй лазер в плоскости, перпендикулярной оптической оси О-О , Joбивaютcя совмещения юсти- ровочных изображений точечного источ0
В
ника света s и S , При настройке полупроводникового лазера может быть случай, когда зона излучения лазера смещена относительно фокусной точки согласующей (коллимирующей) линзы
11 вдоль оптической оси 0-0 . Тогда изображения точечного источника S и S на частично отражающем покрытии 7 (фиг.1) будет расфокусированы и имеют место различный диаметр.
Перемещая лазер вдоль оптической оси 0-0 добиваются, чтобы изображения точечного источника света S и S были минимальными. При этом они должны быть одинаковыми. Тем самым получают совмещение зоны излучения лазера с фокусной точкой согласующей (коллимйрующей) линзы.
Формула
и 3 о б р е т
е н и я
Устройство для настройки оптического тракта лазерного проигрывателя, содержащее оптически связанные точеч- ный источник света, плосковьшуклую колпимирующую линзу и четвертьволновую пластинку, причем плосковьшуклая коллимирукщая линза выполнена с от
8
0
5
0
ражающим покрытием на половине плоской поверхности, а ее выпуклая по- верхность установлена со стороны точечного источника света, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности и сокращеиия времени настройки оптического тракта лазерного проигрывателя, в него дополнительно введены последовательно установленные за четвертьволновой пластинкой и оптически с ней связанные фокусирующая линза, плоскопараллельная пластинка с частично отражающим покрытием и микроскоп, а плосковыпуклая коллимирующая линза установлена между четвертьволновой пластинкой и точечным источником света, на половине выпуклой поверхности коллимйрующей линзы, напротив отражающего покрытия, расположено поглощающее покрытие, а плоскопараллельная пластинка установлена в фокальной плоскости фокусирующей линзы.
/
| Устройство для настройки оптического тракта лазерного проигрывателя | 1985 |
|
SU1304068A1 |
| Походная разборная печь для варки пищи и печения хлеба | 1920 |
|
SU11A1 |
