Многоходовая оптическая система Советский патент 1991 года по МПК G02B17/00 

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может найти применение при создании лазерных абсорбционных газоанализаторов при изучении спектров поглощения газов.

Целью изобретения является уменьшение габаритов системы.

На фиг. 1 показано коллективное зеркало; на фиг. 2 изображена схема оптической системы,

Система содержит зеркало-коллектив, на расстоянии радиуса кривизны от которого расположены зеркала-объективы 1 и 2, центры кривизны которых расположены на поверхности зеркала 3 на расстоянии I одно от другого.

Сбоку от зеркала 3 на линии центров С2 и Сз расположено входное отверстие 4. Блок зеркал 5 соединен с механизмом 6. Зеркало-светоделитель 7 установлено под углом Брюстера, между зеркалом-светоделителем 7 и входным отверстием 4 установлена с возможностью поворота вокруг

оптической оси четвертьволновая пластина 8.

Система работает следующим образом Луч лазера направляется в кювету через диэлектрическое зеркало-светоделитель в плоскости центров кривизны Ci, Cz и Сз Плоскость поляризации лазера должна совпадать с плоскостью падения луча на зерка- ло-светоделител ь. В этом случае интенсивность луча, отраженного от диэлек трического зеркала-светоделителя, равна нулю и падающий луч без потерь проходит через зеркало-светоделитель. Луч, прошедший через зеркало-светоделитель 7, проходит четвертьволновую пластину 8. ориентированнуюлодуглом 45° к плоскости поляризации, и в виде циркулярно-полчри зованного луча через входное отверстие -1 попадает на зеркало-объектив 1 После отражения от зеркала 1 луч попадает на зеркало 3, где формирует промежуточное изображение входного отверстия 4 и отра жается на зеркало 2. Затем луч вновь попа дает на зеркала 2, 3 и 1 формирует нч

/

о XI ел

00

ю

«-«А

зеркале 3 ряд исследовательских изображений входного отверстия и выходит через отверстие 4. Выходящий циркулярно-поля- ризованный луч вновь проходит четвертьволновую пластину 8 и преобразуется в линейно-поляризованный луч. Затем выходящий луч попадает на зеркало-светоделитель 7, которое отражает выходящий луч в направлении приемника лазерного излучения. Интенсивность отраженного при этом луча максимальная, так как падающий на зеркало-светоделитель луч поляризован перпендикулярно плоскости падения. Количество промежуточных изображений на зеркале 3 и, следовательно, количество ходов зависит от положения центров кривизны зеркал Ч и 2 на зеркале 3 и изменяется поворотом блока зеркал 5 с помощью 6 механизма перестройки.

Промежуточные изображения в много- ходовой системе, работающей по предлагаемой схеме, полностью перекрываются, что вдвое улучшает использование площади зеркала-коллектива. При одинаковом максимальном числе ходов габариты зеркала при этом уменьшаются в два раза по сравнению с известными. Уменьшение габаритов достигается и при частичном совмещении входного и выходного отверстий, однако наибольший эффект достигает- ся при полном их совмещении.

Уменьшение габаритов зеркала позволяет уменьшить объем многоходовой кюветы. Уменьшение объема многоходовой кюветы позволяет улучшить быстродействие газоанализатора, в котором она установлена.

Формула изобретения 1. Многоходовая оптическая система, содержащая входное и выходное отверстия зеркало-коллектив с вогнутой отражающей поверхностью и два зеркала-объектива с вогнутыми отражающими поверхностями, расположенными симметрично относительно оптической оси коллектива с возможностью поворота, причем центры кривизны зеркал объектива и входное и выходное отверстия расположены в одной плоскости, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов системы, входное и выходное отверстия совмещены, причем их совмещенные центры расположены на линии, соединяющей центры кривизны зеркал объектива, а перед входным отверстием установлен делитель светового потока.

2. Система по п. 1,отличающаяся тем, что делитель светового потока выполнен в виде с вето делительного зеркала, уста- новленного под углом Брюстера к падающему лучу, а между светоделитель- ным зеркалом и входным отверстием установлена с возможностью поворота относительно оптической оси четвертьволновая пластинка.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, может найти применение при создании лазерных абсорбционных газоанализаторов при изучении спектров поглощения газов и позволяет уменьшить габариты системы. Система содержит входное и выходное отверстия, зеркало-коллектив и два зеркала-объектива. Входное и выходное отверстия совмещены. Причем их центры расположены на линии, соединяющей центры кривизны зеркала. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

выход к ц g 7 Г 3 1

вход

Фиг, 1

Вход