Устройство для измерения угла расходимости коллимированного излучения Советский патент 1992 года по МПК G01J1/20 

Изобретение относится к области тех- нической физики, а именно к области измерения параметров светового излучения, в частности угла расходимости.

Известны устройство для контроля угла расходимости. Наиболее распространенным является устройство с длиннофокусной безаберрационной линзой. Действие устройства основано на измерении диаметра светового пятна, получаемого в фокальной плоскости линзы. По отношению этого диаметра, измеренного на известном уровне энергии от максимума, к фокусному расстоянию линзы рассчитывают угол расходимости. Недостаток устройства связан с тем. что измерение угла производится в одной - диаметральной плоскости регистрации, что снижает точность измерений.

Наиболее близким техническим решением можно считать устройство для измерения угла расходимости, содержащее

расположенные последовательно по ходу излучения обьектив, два оптических клина, состыкованных на оптической оси, проекционную систему, передний фокус, которой совпадает с задним фокусом объектива, и регистратор. Недостаток этого устройства связан с тем, что измерения угла осуществляются водной плоскости регистрации, перпендикулярной плоскости стыковки клиньев, что снижает точность измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет измерения угла в n-плоскостях регистрации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве последовательно по ходу излучения располагают обьектив, проекционную систему, передний фокус, которой совпадает с задним фокусом объектива, и регистратор. „

На фиг.1 приведена оптическая схема устройства, где 1 - объектив, 2 - проекциейXIQD

J5k 00

ю

ная система, 3 - регистратор; на фиг,2 - объектив в случае с тремя сегментами (п 3): ВОГ, ГОД, ДОВ, О - общая вершина стыковки сегментов; ОК - общая линия стыковки, оптическая ось устройства; ОА - ось, проходящая через вершину сегмента, перпендикулярно общей линии стыковки.

Особенность устройство объектива состоит в том. что каждый сегмент повернут вокруг своей оси, проходящей через верши- ну сегмента перпендикулярно общей линии стыковки. Так, например, сегмент ВОГ (фиг.2) повернут по стрелке вокруг оси ОА (продолжение линии ДО) на угол а , сегмент ГОД повернут на такой же угол вокруг оси, являющейся продолжением линии 0В; и сегмент ВОД повернут на такой же угол вокруг линии, являющейся продолжением линии ОГ. Чтобы изготовить такой объектив, в форме плоско-выпуклой линии, необходи- мо иметь три одинаковые плоско-выпуклые линзы. Из каждой линзы после разворота на угол вырезают один сегмент. Полученные три сегмента стыкуют в общей вершине О, образуя общую линию стыковки ОК. Пол- ученный объектив приобретает вид пропеллера. Для обеспечения целостной конструкции, сегменты либо соединяют между собой с помощью оптического клея, либо с помощью герметика укрепляют их в кольцевой оправе.

По сравнению с известным, предлагаемое устройство позволяет существенно повысить точность измерений. В известном устройстве для измерения угла расходимо-

сти измеряют диаметр светового пятна, получаемого в фокальной плоскости объектива. Измерения производят в одной плоскости регистрации, что ограничивает точность измерений.

Выполнение объектива в виде совокупности n-состыкованных в общей вершине сегментов позволяет сформировать в фокальной плоскости n-фокальных пятен. Это позволяет производить измерения диаметра пятна в n-плоскостях. а значит повысить

точность в 5- раз. по сравнению с прототипом.

Предлагаемое устройство для измере ния угла имеет перспективы использования как в лазерной технике, так и оптотехнике и оптическом приборостроении. Важнейшим приложением устройства является юстировка оптических приборов.

Формула изобретения Устройство для измерения угла расходимости коллимированного излучения, содержащее расположенные последовательно по ходу излучения объектив, проекционную систему, передний фокус которой совпадает с задним фокусом объектива, и регистратор, о - т л ич а ющее с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет измерения угла в n-плоскостях регистрации, объектив выполнен в виде сегментов, число которых не менее трех, при этом сегменты состыкованы в общей вершине, а каждый последующий сегмент установлен под углом к предыдущему вокруг оси, проходящей через вершину перпендикулярно к общей плоскости стыковки сегментов.

Использование, в частности, для контроля угла расходимости коллимированного пучка лучей. Сущность изобретения: устройство содержит расположенные последовательно по ходу лучей обьектив, оптические клинья, проекционную систему, передний фокус, который совпадает с задним фокусом обьектива, и регистратор. Объектив выполнен в виде сегментов, число которых не менее трех, состыкованных в общей вершине и попарно наклоненных друг к другу вокруг оси. проходящей через вершину перпендикулярно плоскости стыковки. 2 ил.

Фиг.1

б

Г

о Фиг