Призменный телескоп Советский патент 1992 года по МПК G02B23/02 

Изобретение относится к оптике, в частности к телескопическим системам.

Изобретение может быть использовано в системах формирования лазерных пучков, в лазерной технологии, спектроскопии и связи.

Известны линзовые телескопы, однако недостатком их является наличие сферических аберраций.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому при использовании положительному эффекту к предлагаемому является призменный телескоп, состоящий из двух призм со. взаимно перпендикулярными плоскостями главных сечений.

Недостатком данного призменного телескопа является низкое пропускание, определяемое френелевским отражением от граней призм.

Цель изобретения - повышение пропускания призменного телескопа.

Поставленная цель достигается тем, что в призменном телескопе, состоящем из расположенных на одной оптической оси двух призм со взаимно перпендикулярными плоскостями главных сечений, между призмами

установлена фазовая пластинка А /2, главные направления которой образуют углы 45° с плоскостями главных сечений призм.

Сущность изобретения заключается в том, что пластинка А /2 поворачивает плоскость поляризации проходящего пучка между призмами телескопа на 90°. Благодаря этому уменьшаются потери на френелев- ское отражение от граней второй призмы и пропускание телескопа увеличивается.

Предлагаемое техническое решение соответствует критерию новизна, так как имеет отличия от известных решений, а также - критерию существенные отличия.

На чертеже показана оптическая схема устройства.

Устройство состоит из расположенных на одной оптической оси 1 призм 2 и 3, составляющих призменный телескоп и фазовой пластинки А /2 4, расположенной между призмами. Плоскости главных сечений призм взаимно перпендикулярны. Входные грани призм наклонены к оптической оси под углом Брюстера, выходные грани призм наклонены к оптической оси под углом, близким к нулю. Главные направлеч

01

ел

го

ы

имя пластинки Я /2 образуют угол 45° с плоскостями главных сечений призм.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Представим пучок естественного света, падающий на телескоп, в виде двух составляющих, поляризованных в плоскости падения на первую призму (поляризация ei на фиг. 1) и в ортогональной плоскости (поляризация ёа). Определим пропускание телескопа для каждбсГсоставляющей.

Коэффициент пропускания первой призмы для излучения с поляризацией ei равен ГБ Р ть г0 , где тбр 1 - пропускание входной грани для излучения, поляризованного в плоскости падения и падающего на грань под углом Брюстера; Г0 - пропускание выходной грани призмы.

В пластине Я /2 поляризаций трансформируется в ортогональную. Коэффици- ент пропускания второй призмы для полученной поляризации также равен Г0 .

общее пропускание телескопа TO .

Коэффициент пропускания первой призмы для излучения с поляризацией е2 равен ГБр + г0 , общее пропускание телескопа ( ГБр +70) .

Пропускание телескопа для естественного света, таким образом, равно

г (т0)2+(гБР Го)2,

В том случае, когда для увеличения кратности телескопа на месте каждой призмы установлены N призм, ориентированных одинаково, пропускание телескопа становится равным

Гм (Го)2Ы + (теРГо)2М

Пропускание известного телескопа в этих условиях

т ы (ro)2N(rBp)N(rBp)N -Оь)

Увеличение пропускания предлагаемого телескопа по сравнению с известным

1 -КТБР )2N

2 ± С) Обозначив(гвр ) а , получаем

„ 1 1 +02,„

К 7Г (1)

I

а

0

5

0

о

5

0

5

Функция (1) больше единицы при любых значениях а из интервала 0 а 1, соответствующего значениям пропускания 0 Tfep 1« что подтверждает предлагаемый положительный эффект.

Использование изобретения позволяет увеличить выходную мощность излучателей, использующих телескопирование пучка.

Численный расчет, проведенный для телескопа, призмы которого изготовлены из материала с показателем преломления п - -1.9 ( Q БР - 62.2°, ГБр - 0.783) в случае числа призмы N 1,2,4 дает увеличение пропускания по сравнению с известным телескопом соответственно К 1.03, 1.12, 1.52.

Увеличение пропускания телескопа для излучения, поляризованного в плоскости падения на первую призму, больше, чем для случая естественного света, и в случае N 1,2,4 равно К 1.28, 1.63, 2.66.

Формула изобретения

Призменный телескоп, содержащий две последовательно расположенные призмы с взаимно перпендикулярными плоскостями главных сечений, при этом каждая призма выполнена с двумя преломляющими гранями и одной гранью полного внутреннего отражения, отличающийся тем, что, с целью увеличения пропускания, между призмами установлена фазовая пластинка Я/2, главные направления которой образуют углы 45° с плоскостями главных сечений призм.

Использование: системы формирования лазерных пучков, лазерной технологии, спектроскопии и связи. Сущность изобретения: телескоп состоит из двух последовательно расположенных призм с взаимно перпендикулярными плоскостями главных сечений, каждая призма выполнена с двумя преломляющими гранями и одной гранью полного внутреннего отражения, между призмами установлена фазовая пластина А/2, главные направления которой образуют углы 45° с плоскостями главных сечений призм. 1 ил.