RU2172972C1

RU2172972C1 - Emitting adder

Info

Publication number: RU2172972C1
Application number: RU2000101792/28A
Authority: RU
Inventors: В.В. Солодовников (RU); В.В. Солодовников; А.Ф. Лавров (RU); А.Ф. Лавров
Original assignee: РЕЙТЭК Лазер Индастрис Лтд.
Priority date: 2000-01-27
Filing date: 2000-01-27
Publication date: 2001-08-27
Also published as: AU2001234265A1; WO2001055773A2; WO2001055773A3

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: emitting adder incorporates radiation sources with radiation strips and display placed between radiation sources and output of adder and including radiation former. Optical length from output butt of each radiation source to output of adder is equal ( LΔL ), where Δ is deviation of optical length amounting to not more than 10% from L. Radiation former is supplemented with optical radiation summer manufactured in the form of prism which output face is located perpendicular to optical axes of radiation beams and which reflection faces reflected from which optical axes of radiation beams are positioned in parallel in plane parallel to short sides of radiation strips for partial overlapping of radiation beams. Aids for radiation collimation in planes parallel to short sides of corresponding radiation strips are located on side of radiation sources for each of them. Common aid for radiation collimation in plane parallel to long sides of strips is situated after optical aid of radiation summing. EFFECT: increased brightness and density of output power of radiation beam with reduced radiation loss, improved operational efficiency, simplified adjustment and manufacturing technology. 36 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к высокояркостным и с высокой плотностью выходной мощности источникам излучения, преимущественно на основе лазерных диодов. The invention relates to high-brightness and high-density output power radiation sources, mainly based on laser diodes.

Предшествующий уровень техники
Создание источников - излучающих сумматоров высокой яркости, иначе с высокой плотностью выходной мощности практически когерентного излучения, имеющих суженную спектральную характеристику, и с возможностью ввода излучения сумматора в световолокно, преимущественно диаметром 50 мкм, является одной из важнейших задач лазерной техники.State of the art
The creation of sources - emitting adders of high brightness, otherwise with a high density of output power of practically coherent radiation, having a narrowed spectral characteristic, and with the possibility of introducing adder radiation into an optical fiber, mainly with a diameter of 50 μm, is one of the most important tasks of laser technology.

Известны устройства высокояркостных излучающих сумматоров [WO 92/02844 (DIOMED LIMITED) 1995 [Raven, G 02 B 27/00, 2/1992]], [US 5319528 (DIOMED LIMITED) 1994 [Raven, 362/32, F 21 V 7/04, 6/1994]] и в том числе на основе лазерных диодов. Отдельные излучающие источники таких устройств имеют полосковую область излучения в плоскости поперечного сечения, перпендикулярного к оптической оси соответствующего излучающего источника. Для ввода излучения, например, в световолокно необходимо получить практически круглое пятно на приемной поверхности для снижения потерь излучения. В известных указанных устройствах, а также в работе [T.Y.Fan and Antonio Sanchez, IEEE Journal of Quantum Electronics (1990), Vol.26, N 2, pp. 311-316] путем установки анаморфотных, коллимирующих и фокусирующих средств реализуют распространение пучков излучения от каждого источника в обособленных, не перекрывающихся областях в приемном угле от фокусирующего средства в зону фокусировки, в которой помещена приемная поверхность. На последней получают практически полную засветку приемной поверхности в виде изображения отдельных или тонких полос, или квадратов, облучающихся под разными углами. Known devices for high-brightness emitting adders [WO 92/02844 (DIOMED LIMITED) 1995 [Raven, G 02 B 27/00, 2/1992]], [US 5319528 (DIOMED LIMITED) 1994 [Raven, 362/32, F 21 V 7 / 04, 6/1994]] and also based on laser diodes. Individual emitting sources of such devices have a strip emission region in the plane of the cross section perpendicular to the optical axis of the corresponding emitting source. To enter radiation, for example, into a fiber, it is necessary to obtain a practically round spot on the receiving surface to reduce radiation losses. In the known indicated devices, as well as in [T.Y. Fan and Antonio Sanchez, IEEE Journal of Quantum Electronics (1990), Vol. 26, No. 2, pp. 311-316] by installing anamorphic, collimating and focusing means, the radiation beams propagate from each source in separate, non-overlapping areas in the receiving angle from the focusing means to the focus area in which the receiving surface is placed. On the latter, an almost complete illumination of the receiving surface is obtained in the form of an image of individual or thin bands, or squares, irradiated at different angles.

Известный излучающий сумматор, в соответствии с [US 5463534 (DIOMED LIMITED) 1995 [Raven, 362/32, F 21 V 7/04, 10/1995]] включает, по крайней мере, два излучающих источника с равной полосковой геометрией излучающих областей. Излучающие полоски выходных торцов в сечениях, перпендикулярных оптическим осям излучающих источников, имеют длинные и короткие размеры перпендикулярно расположенных сторон. Оптическая длина пути излучения от выходного торца одного из излучающих источников до зоны фокусировки (в данном известном устройстве [US 5463534 (DIOMED LIMITED) 1995 [Raven, 362/32, F 21 V 7/04, 10/1995]] являющаяся также выходом излучающего сумматора) отлична от соответствующей оптической длины пути излучения от выходного торца другого излучающего источника до той же зоны фокусировки [см, например, Общий курс физики, том 3, Г.С. Ландсберг "Оптика", Гос.изд. Технико-теоретической литературы, Москва, 1952 г., с. 84]. A known radiating adder according to [US 5463534 (DIOMED LIMITED) 1995 [Raven, 362/32, F 21 V 7/04, 10/1995]] includes at least two radiating sources with equal strip geometry of the radiating regions. The radiating strips of the output ends in sections perpendicular to the optical axes of the radiating sources have long and short dimensions perpendicular to the sides. The optical path length of the radiation from the output end of one of the emitting sources to the focus area (in this known device [US 5463534 (DIOMED LIMITED) 1995 [Raven, 362/32, F 21 V 7/04, 10/1995]] is also the output of the emitting adder) is different from the corresponding optical path length of the radiation from the output end of another radiating source to the same focusing zone [see, for example, General Physics Course, Volume 3, G.S. Landsberg "Optics", State Publishing House. Technical and theoretical literature, Moscow, 1952, p. 84].

Отображающее средство излучающего сумматора помещено между излучающими источниками и зоной фокусировки и содержит средство формирования излучения, включающее средства коллимирования излучения в перпендикулярных плоскостях, параллельных сторонам излучающей полоски, а также средство фокусировки в зону фокусировки, в которую помещена приемная поверхность. The imaging adder display means is placed between the emitting sources and the focus area and comprises radiation generating means including means for collimating radiation in perpendicular planes parallel to the sides of the emitting strip, as well as focusing means in the focus area in which the receiving surface is placed.

В таком излучающем сумматоре для получения требуемой засветки приемной поверхности использованы в отображающем средстве цилиндрические телескопы, средства коллимирования и фокусирования. Средство фокусирования выбрано с практически равными фокальными длинами по x- и y-осям. Авторами [US 5463534 (DIOMED LIMITED) 1995 [Raven, 362/32, F 21 V 7/04, 10/1995]] особо отмечено, что в области приемного угла между средством фокусирования и зоной фокусировки (приемной площадкой на выходе излучающего сумматора) пучок излучения от каждого излучающего источника занимает обособленное пространство, не распространяясь в смежных пучках. По спектральным параметрам и по длинам волн результирующий пучок содержит весь разброс, характерный для отдельных источников излучения. При этом создаются трудности, особенно в случае лазерных диодов, получения при минимуме используемых исходных излучающих источников максимума выходной яркости, что наиболее актуально при введении излучения в оптическое световолокно. In such a radiating adder, to obtain the required illumination of the receiving surface, cylindrical telescopes, collimating and focusing means were used in the imaging means. The focusing tool is selected with almost equal focal lengths along the x- and y-axes. The authors of [US 5463534 (DIOMED LIMITED) 1995 [Raven, 362/32, F 21 V 7/04, 10/1995]] specifically noted that in the region of the receiving angle between the focusing means and the focusing area (receiving area at the output of the radiating adder) the radiation beam from each radiating source occupies a separate space, not propagating in adjacent beams. In terms of spectral parameters and wavelengths, the resulting beam contains the entire scatter characteristic of individual radiation sources. This creates difficulties, especially in the case of laser diodes, of obtaining, with a minimum of used source emitting sources, a maximum of output brightness, which is most important when radiation is introduced into an optical optical fiber.

Раскрытие изобретения
В основу изобретения положена задача создания излучающего сумматора со значительно увеличенной яркостью, плотностью выходной мощности однородного интегрального пучка излучения суженной направленностью, с увеличенным коэффициентом ввода в оптическое волокно диаметром в 50 мкм и менее, с возможностью самонастройки, с уменьшенными потерями излучения на оптическом пути, при уменьшенном числе источников излучения, повышении эффективности его работы на разных длинах волн, упрощенной юстировкой, технологией изготовления и удобством реализации, уменьшенными габаритами, весом, компактностью.Disclosure of Invention
The basis of the invention is the creation of an emitting adder with a significantly increased brightness, output power density of a homogeneous integrated radiation beam with a narrowed directivity, with an increased input coefficient into an optical fiber with a diameter of 50 μm or less, with the possibility of self-tuning, with reduced radiation losses on the optical path, with a reduced number of radiation sources, increasing the efficiency of its operation at different wavelengths, simplified alignment, manufacturing technology and ease of use ation, reduced size, weight, compactness.

В соответствии с изобретением поставленная задача решается тем, что в излучающем сумматоре, включающем излучающие источники с излучающими полосками, имеющими прямоугольное сечение, отображающее средство, помещенное между излучающими источниками и выходом излучающего сумматора и содержащее средство формирования излучения, включающее средства коллимирования излучения в перпендикулярных плоскостях, параллельных сторонам излучающих полосок, предложено центры излучающих полосок или их изображений преимущественно располагать в плоскости, перпендикулярной длинным сторонам излучающих полосок или их изображений, при этом оптическая длина от выходного торца каждого из излучающих источников до выхода излучающего сумматора равна (L± Δ L), где Δ L - отклонение оптической длины, составляющее не более 10% от L, в средство формирования дополнительно предложено ввести по крайней мере одно оптическое средство суммирования излучений, выполненное в виде призмы, имеющей одну выходную грань, по крайней мере одну входную грань, расположенную перпендикулярно оптическим осям соответствующих пучков излучения излучающих источников и отражающие грани, расположенные с возможностью полного внутреннего отражения соответствующих пучков излучения излучающих источников таким образом, что после отражения оптические оси пучков излучения излучающих источников расположены параллельно в плоскости, параллельной коротким сторонам излучающих полосок, с возможностью частичного перекрытия пучков излучения излучающих источников по крайней мере на части своей протяженности, а средства коллимирования излучения предложено выполнять в виде средств, коллимирующих излучения в плоскостях, параллельных коротким сторонам соответствующих излучающих полосок, и размещенных со стороны излучающих источников для каждого из них, и общего средства, коллимирующего излучение в плоскости, параллельной длинным сторонам полосок, и помещенного после оптического средства суммирования излучений. In accordance with the invention, the problem is solved in that in a radiating adder including radiating sources with radiating strips having a rectangular cross section, representing means placed between the radiating sources and the output of the radiating adder and containing radiation generating means including means for collimating radiation in perpendicular planes, parallel to the sides of the emitting strips, it is proposed that the centers of the emitting strips or their images are preferably placed in a plane perpendicular to the long sides of the emitting strips or their images, the optical length from the output end of each of the emitting sources to the output of the emitting adder is (L ± Δ L), where Δ L is the deviation of the optical length of not more than 10% of L, it is additionally proposed to introduce at least one optical radiation summing means into the forming means, made in the form of a prism having one output face, at least one input face located perpendicular to the optical axes of emitting radiation beams of emitting sources and reflecting faces arranged with the possibility of complete internal reflection of the respective emitting radiation beams of sources so that after reflection the optical axes of the emitting radiation beams are parallel to the plane parallel to the short sides of the emitting strips, with the possibility of partial overlapping of the emitting radiation beams sources at least in part of their length, and the means of collimating radiation proposed a means of collimating the radiation in planes parallel to the short sides of the respective radiating strips and placed side-emitting sources for each of them, and General means collimating the radiation in the plane parallel to the long sides of the strips, and optical means placed after the summation of radiation.

Следует определить, что под оптической осью средства формирования подразумевается ось симметрии совокупности параллельных оптических осей пучков излучений излучающих источников в оптическом средстве суммирования излучений (далее "ОСС"), совпадающая с оптической осью общего средства коллимирования, т. е. средства, коллимирующего излучения источников излучения в плоскости, параллельной длинной стороне излучающей полоски. ОСС иначе может быть названо "оптический суммирующий вращатель" или "средство переноса и суммирования". Под оптической осью сумматора подразумевается его выходная ось. В случае одной системы излучающих источников и одного средства формирования оптическая ось сумматора совпадает с оптической осью средства формирования. Признак ". ..центры излучающих полосок или их изображений..." означает, что на входную грань призмы ОСС подают по крайней мере один пучок излучения излучающего источника задаваемой формы (она зависит от формы излучающей полоски и от коллимирующих средств, которые установлены после излучающего источника) и необходимо, чтобы центр этого пучка помещался в плоскости, перпендикулярной оси поперечного сечения пучка, соответствующей длинной оси излучающей полоски или ее изображения. It should be determined that the optical axis of the means of formation means the axis of symmetry of the set of parallel optical axes of the radiation beams of the emitting sources in the optical means of summing radiation (hereinafter "OSS"), which coincides with the optical axis of the general means of collimation, that is, means that collimates the radiation of radiation sources in a plane parallel to the long side of the radiating strip. OSS may otherwise be called "optical summing rotator" or "means of transfer and summation." The optical axis of the adder means its output axis. In the case of one system of emitting sources and one means of formation, the optical axis of the adder coincides with the optical axis of the means of formation. The sign "... centers of radiating strips or their images ..." means that at least one beam of radiation of a radiating source of a given shape is supplied to the input face of the OSS prism (it depends on the shape of the radiating strip and on the collimating means that are installed after the radiating source) and it is necessary that the center of this beam is placed in a plane perpendicular to the axis of the beam cross section corresponding to the long axis of the emitting strip or its image.

При этом данная плоскость проходит через оптическую ось средства формирования. Из этого следует, что везде, где используется понятие "излучающие полоски" следует понимать "излучающие полоски или их изображения". "Выходным интегральным пучком" излучения названо излучение на выходе излучающего сумматора. Moreover, this plane passes through the optical axis of the forming means. It follows that wherever the term “radiating strips” is used, “radiating strips or their images” should be understood. The "output integral beam" of radiation is the radiation at the output of the radiating adder.

Отличием предложенных излучающих сумматоров являются существенные признаки конструкции: система излучающих источников (в частности, лазерных диодов); строгая ориентация излучающих источников по отношению к другим элементам оптической системы: центры излучающих полосок или их изображений расположены преимущественно в одной плоскости, перпендикулярной длинным сторонам излучающих полосок и преимущественно проходящей через оптическую ось средства формирования; средство формирования с пространственно разнесенными средствами, коллимирующими по разным плоскостям, параллельным сторонам излучающих полосок, с помещенным между ними ОСС; а также выбор оптической длины от выходного торца каждого излучающего источника до зоны фокусировки, равной (L ± Δ L) с указанным диапазоном изменения Δ L/L в процентах. The difference of the proposed emitting adders is the essential design features: a system of emitting sources (in particular, laser diodes); strict orientation of the emitting sources with respect to other elements of the optical system: the centers of the emitting strips or their images are located mainly in one plane perpendicular to the long sides of the emitting strips and mainly passing through the optical axis of the forming means; formation means with spatially separated means collimating on different planes parallel to the sides of the emitting strips, with OSS placed between them; and also the choice of the optical length from the output end of each emitting source to the focusing zone equal to (L ± Δ L) with the indicated range of change Δ L / L in percent.

Предложенное оригинальное, неочевидное решение ОСС обеспечивает изменение направления пучков излучения от излучающих источников, а именно полное внутреннее отражение пучков излучения на отражающих гранях призменного устройства, параллельность оптических осей пучков излучения излучающих источников, расположенных в плоскости, параллельной коротким сторонам излучающих полосок или их изображений, перенос пучков излучения с суммированием данных пучков излучения при частичном перекрытии пучков излучения соседних излучающих источников. Предложенное решение ОСС позволяет создать излучающий сумматор с малыми энергетическими потерями при распространении излучения как в прямом направлении, так и в обратном. The proposed original, non-obvious solution of the OSS provides a change in the direction of the radiation beams from emitting sources, namely, the total internal reflection of the radiation beams on the reflecting faces of the prism device, parallelism of the optical axes of the radiation beams of the emitting sources located in a plane parallel to the short sides of the emitting strips or their images, transfer radiation beams with the summation of these radiation beams with partial overlap of radiation beams of adjacent emitting sources in. The proposed OSS solution makes it possible to create an emitting adder with low energy losses during the propagation of radiation both in the forward direction and in the opposite direction.

Выходной интегральный единый пучок сумматора характеризуется отсутствием провалов яркости между соседними пучками и высокой однородностью по всему своему сечению. Предложенное конструктивное решение ОСС позволило уменьшить габариты и вес всего излучающего сумматора. Выполнена компактная высокотехнологичная конструкция. The output integral single beam of the adder is characterized by the absence of brightness dips between adjacent beams and high uniformity over its entire cross section. The proposed constructive solution of the OSS allowed to reduce the dimensions and weight of the entire radiating adder. A compact high-tech design is made.

Все указанное в совокупности определяет особенности функционирования и получаемые выходные характеристики излучающего сумматора: высокие яркость, плотность выходной мощности при уменьшенном количестве излучающих источников, при равномерной засветке приемной поверхности, в том числе при помещении последней в зону фокусировки, т. е. получена яркость пятна в центре, практически равная его яркости по краям приемной поверхности. Кроме того, упрощена технология изготовления устройства, юстировка. При эксплуатации значительно уменьшены потери излучения. All of the above together defines the operating features and the resulting output characteristics of the emitting adder: high brightness, output power density with a reduced number of emitting sources, with uniform illumination of the receiving surface, including when the latter is placed in the focus area, i.e., the spot brightness in center, almost equal to its brightness at the edges of the receiving surface. In addition, simplified manufacturing technology of the device, alignment. During operation, radiation losses are significantly reduced.

Предложенный излучающий сумматор имеет не сфокусированный выходной интегральный пучок излучения. The proposed radiating adder has an unfocused output integrated radiation beam.

Поставленная задача решается тем, что излучающий сумматор включает средство фокусировки излучения, установленное после общего средства коллимирования. При наличии средства фокусировки оптическая ось сумматора совпадает с оптической осью средства фокусировки. The problem is solved in that the emitting adder includes a means of focusing radiation, installed after a common means of collimation. In the presence of focusing means, the optical axis of the adder coincides with the optical axis of the focusing means.

Кроме того, в зоне фокусировки можно поместить приемную поверхность, что требуется для ряда применений. В этом случае зона фокусировки совпадает с выходом излучающего сумматора. In addition, a receiving surface can be placed in the focus area, which is required for a number of applications. In this case, the focusing area coincides with the output of the radiating adder.

В предложенном излучающем сумматоре в некоторых случаях источники излучения могут быть выполнены как в виде полосковых суперлюминесцентных диодов, так и в виде полосковых лазерных диодов. In the proposed emitting adder, in some cases, the radiation sources can be made in the form of strip superluminescent diodes, or in the form of strip laser diodes.

В одном случае поставленная задача решается тем, что для различных излучающих источников отклонение оптической длины Δ L выбрано составляющим 2% - 8% от L. При этом достигается повышение яркости и плотности выходной мощности при эллипсообразном выходном интегральном пучке излучения излучающего сумматора. In one case, the problem is solved in that for various emitting sources, the deviation of the optical length Δ L is selected to be 2% - 8% of L. At the same time, an increase in the brightness and density of the output power is achieved with an ellipsoidal output integrated radiation beam of the emitting adder.

В другом случае поставленная задача решается тем, что для различных излучающих источников отклонение оптической длины Δ L выбрано составляющим не более 1% от L. При этом также достигается повышение яркости и плотности выходной мощности, а при выборе требуемого количества излучающих источников и достигается практически изоморфная форма (круглой или квадратной) выходного интегрального пучка. In another case, the problem is solved in that for various emitting sources, the deviation of the optical length Δ L is selected to be no more than 1% of L. At the same time, an increase in the brightness and density of the output power is also achieved, and when choosing the required number of emitting sources, an almost isomorphic form is achieved (round or square) output integrated beam.

Количество излучающих источников предложено определять из диапазона 0,5N...1,5N, где N выбрано целочисленным из условия
N = [a•sin(θ_a/2)]/[b•sin(θ_b/2)],
где а и b - размеры полосковых излучающих областей излучающего источника, соответственно длинной и короткой сторон, а θ_a и θ_b - соответствующие углы расходимости излучения излучающего источника. Указанное позволяет при наименьшем количестве излучающих источников получить наибольшую яркость выходного интегрального пучка излучения.It is proposed to determine the number of emitting sources from the range 0.5N ... 1.5N, where N is chosen integer from the condition
N = [a • sin (θ _a / 2)] / [b • sin (θ _b / 2)],
where a and b are the sizes of the strip emitting regions of the radiating source, respectively, of the long and short sides, and θ _a and θ _b are the corresponding divergence angles of the radiation of the radiating source. The above allows for the smallest number of emitting sources to obtain the highest brightness of the output integrated radiation beam.

Диапазон значений отклонения оптической длины Δ L от 1%, но не более 10% излучения позволяет реализовать миниатюрные, легкие, высокояркостные излучающие сумматоры с малым числом излучающих источников и имеющие эллипсообразный выходной интегральный пучок излучения. Диапазон значений отклонения оптической длины Δ L не более 1% позволяет реализовать миниатюрные, легкие, высокояркостные излучающие сумматоры с малым числом излучающих источников и имеющие практически изоморфную форму (круглую или квадратную) выходного интегрального пучка излучения. The range of deviations of the optical length Δ L from 1%, but not more than 10% of the radiation, makes it possible to realize miniature, light, high-brightness emitting adders with a small number of emitting sources and having an ellipsoidal output integrated radiation beam. The range of deviations of the optical length Δ L of not more than 1% makes it possible to realize miniature, light, high-brightness emitting adders with a small number of emitting sources and having an almost isomorphic shape (round or square) of the output integrated radiation beam.

Поставленная задача решается тем, что для каждого из по крайней мере двух лазерных диодов, расположенных симметрично относительно оптической оси средства формирования, отклонение оптической длины Δ L, мкм выбрано удовлетворяющим условию когерентности, а именно ΔL≅π•λ²/8•δλ, где λ, мкм - длина волны излучения, δλ, мкм - отклонение длины волны излучения [см., например, Коломийцев "Интерферометры", изд. "Машиностроение". Ленинградское отделение, 1979 г., с.85].This object is achieved in that for each of at least two laser diodes arranged symmetrically relative to the optical axis of the forming means, the deviation of the optical length Δ L, m is selected to meet the condition of coherence, namely ΔL≅π • λ ^2/8 • δλ, where λ, μm - radiation wavelength, δλ, μm - deviation of the radiation wavelength [see, for example, Kolomiytsev "Interferometers", ed. "Engineering". Leningrad branch, 1979, p.85].

Для излучающего сумматора с лазерными диодами, подобранными рекомендованным образом, достигается значительное повышение яркости и плотности выходной мощности. При проведении экспериментальных исследований предложенного излучающего сумматора с лазерными диодами при выбранных отклонении оптической длины Δ L, мкм, и отклонении длины волны δλ, мкм, было получено сужение диаграммы направленности, т.е. увеличен коэффициент ввода в световолоконную жилу диаметром в 50 мкм с равной мощностью по всему диаметру световолокна. For a radiating adder with laser diodes selected in the recommended manner, a significant increase in the brightness and density of the output power is achieved. When conducting experimental studies of the proposed emitting adder with laser diodes for the selected deviation of the optical length Δ L, μm, and the deviation of the wavelength δλ, μm, a narrowing of the radiation pattern was obtained, i.e. the coefficient of input into the fiber optic core with a diameter of 50 μm with equal power over the entire diameter of the fiber was increased.

При такой конструкции излучающий сумматор имеет не сфокусированный выходной интегральный пучок излучения. Предложено установить в излучающем сумматоре средства фокусировки излучения после общего средства коллимирования для получения сфокусированного выходного интегрированного пучка излучения. Оптическая ось сумматора совпадает с оптической осью средства фокусировки. With this design, the radiating adder has an unfocused output integrated radiation beam. It is proposed to install radiation focusing means in the emitting adder after the general collimation means to obtain a focused output integrated radiation beam. The optical axis of the adder coincides with the optical axis of the focusing means.

Поставленная задача решается тем, что в предложенном излучающем сумматоре с лазерными диодами, в котором для каждого из по крайней мере двух лазерных диодов, расположенных симметрично относительно оптической оси средства формирования, отклонение оптической длины Δ L выбрано удовлетворяющим условию когерентности, а именно ΔL≅π•λ²/8•δλ где λ - длина волны излучения, δλ - отклонение длины волны излучения.The problem is solved in that in the proposed emitting adder with laser diodes, in which for each of at least two laser diodes located symmetrically with respect to the optical axis of the forming means, the deviation of the optical length Δ L is selected satisfying the coherence condition, namely ΔL≅π • λ ^2/8 • δλ where λ - wavelength of radiation, δλ - deviation of the wavelength.

Дополнительными отличиями такого предложенного излучающего сумматора являются выбор излучающих источников - лазерных диодов, причем хотя бы два из них удовлетворяют условию когерентности (определяется выбор диапазона отклонения оптической длины Δ L и отклонения длины волны δλ) введение частично отражающего средства в совокупности с предложенным ОСС с частичным перекрытием пучков излучения лазерных диодов (оптические оси излучений параллельны в ОСС). В данном устройстве, именно в ОСС, в плоскости, перпендикулярной длинным сторонам излучающих полосок или их изображений, происходит сведение частично коллимированных отдельных когерентных лучей от каждого источника в плотно упакованный интегральный пучок излучения, с заданным частичным перекрытием соседних пучков излучения лазерных диодов, по крайней мере на части пути в средстве переноса. В данной модификации излучающий сумматор имеет не сфокусированный выходной интегральный пучок излучения. Additional differences of this proposed emitting adder are the choice of emitting sources - laser diodes, and at least two of them satisfy the coherence condition (the choice of the range of deviations of the optical length Δ L and deviations of the wavelength δλ is determined) introduction of a partially reflective means in conjunction with the proposed OSS with partial overlap radiation beams of laser diodes (optical radiation axes are parallel in the OSS). In this device, namely in the OSS, in a plane perpendicular to the long sides of the emitting strips or their images, the partially collimated individual coherent rays are brought together into a tightly packed integral radiation beam, with a given partial overlap of adjacent laser diode radiation beams, at least on the part of the path in the transfer vehicle. In this modification, the radiating adder has an unfocused output integrated radiation beam.

Кроме того, и установлено средство фокусировки излучения после общего средства коллимирования. In addition, a radiation focusing means is installed after the general collimation means.

Предложено в зоне фокусировки разместить частично отражающее средство. It is proposed to place a partially reflective means in the focus area.

Экспериментально нами установлено, что даже если один из лазерных диодов обладает существенно более узким спектром излучения, практически одномодовым и одночастотным, то при частичном перекрытии пучков излучения и частичном отражении излучения от частично отражающего средства (т.е. наличии обратной связи) этот лазерный диод с упомянутым частично отражающим средством становятся "задающим лазером" для симметрично с ним расположенного лазерного диода, между которыми выполняется условие когерентности. Спектр излучения лазерного диода, на который воздействует "задающий лазер", становится значительно более узким. В ряде случаев наблюдалась одночастотность. Мы наблюдали сужение спектра всего излучающего сумматора, что также является следствием выполнения условия когерентности по крайней мере для двух лазерных диодов, симметрично расположенных относительно оптической оси средства формирования, наличия частичного перекрытия в ОСС излучений отдельных частично коллимированных излучений от каждого излучающего источника при параллельности оптических осей их излучений в предложенном ОСС и полного их перекрытия в области между фокусирующей линзой и зоной фокусировки, а также частичного отражения выходного интегрального пучка излучения от частично отражающего средства. Следовательно, наблюдалось воздействие задающего лазера на всю совокупность лазерных диодов системы. Экспериментально получено, что прохождение излучением пути по оптической системе излучающего сумматора в обратном направлении происходит с меньшими потерями. Нами был получен выходной интегральный пучок излучения повышенной спектральной яркости, однородной яркости по его сечению, с суженной диаграммой направленности, с повышенной энергетической яркостью и вследствие этого с большим коэффициентом ввода в световолоконную жилу малого диаметра (например, 50 мкм и менее). We experimentally established that even if one of the laser diodes has a significantly narrower emission spectrum, practically single-mode and single-frequency, then with partial overlap of the radiation beams and partial reflection of the radiation from a partially reflecting means (i.e., feedback), this laser diode with The said partially reflective means become a "master laser" for a laser diode located symmetrically with it, between which the coherence condition is fulfilled. The emission spectrum of the laser diode, which is affected by the "master laser", becomes much narrower. In a number of cases, single frequency was observed. We observed a narrowing of the spectrum of the entire emitting adder, which is also a consequence of the fulfillment of the coherence condition for at least two laser diodes symmetrically located relative to the optical axis of the forming means, the presence of partial overlap in the OSS of the radiation of individual partially collimated radiation from each emitting source when their optical axes are parallel radiation in the proposed OSS and their complete overlap in the region between the focusing lens and the focus area, as well as partial reflection the output integral beam of radiation from a partially reflecting means. Therefore, the effect of the master laser on the entire set of laser diodes of the system was observed. It was experimentally found that radiation propagation through the optical system of the radiating adder in the opposite direction occurs with less loss. We have obtained an output integrated beam of radiation of increased spectral brightness, uniform brightness over its cross section, with a narrowed radiation pattern, with increased energy brightness and, as a result, with a large input coefficient of a small fiber diameter fiber (for example, 50 μm or less).

Кроме того, в зоне фокусировки предложено поместить приемную поверхность. В этом случае зона фокусировки совпадает с выходом излучающего сумматора. Это приводит к достижению максимальной яркости. In addition, it is proposed to place a receiving surface in the focus area. In this case, the focusing area coincides with the output of the radiating adder. This results in maximum brightness.

Поставленная задача решается также тем, что плоскости приемной поверхности и частично отражающего средства выбирают совпадающими, что упрощает технологию и повышает удобство реализации излучающего сумматора. The problem is also solved by the fact that the planes of the receiving surface and the partially reflecting means are chosen coincident, which simplifies the technology and improves the convenience of the implementation of the radiating adder.

В соответствии с изобретением поставленная задача решается также тем, что в предложенный излучающий сумматор введены по крайней мере два лазерных диода, у которых центры излучающих полосок или их изображений преимущественно расположены в плоскости, перпендикулярной длинным сторонам их излучающих полосок или их изображений, и плоскости, в которой преимущественно расположены центры излучающих полосок или их изображений других лазерных диодов, в отображающее средство дополнительно введено второе средство формирования, которое оптически соединено с упомянутыми введенными по крайней мере двумя лазерными диодами, во второе средство формирования введено по крайней мере одно оптическое средство суммирования излучения, выполненное в виде призмы, имеющей одну выходную грань, по крайней мере одну входную грань, расположенную перпендикулярно оптическим осям соответствующих пучков излучения лазерных диодов, и отражающие грани, расположенные с возможностью полного внутреннего отражения соответствующих пучков излучения лазерных диодов таким образом, что после отражения оптические оси пучков излучения лазерных диодов расположены параллельно в плоскости, параллельной коротким сторонам излучающих полосок, с возможностью частичного перекрытия пучков излучения лазерных диодов по крайней мере на части своей протяженности, а средства коллимирования излучения в перпендикулярных плоскостях во втором средстве формирования выполнены в виде средств, коллимирующих излучение в плоскостях, параллельных коротким сторонам соответствующих излучающих полосок, и размещенных со стороны лазерных диодов для каждого из них, и общего средства, коллимирующего излучение в плоскости, параллельной длинным сторонам излучающих полосок, помещенного после оптического средства суммирования, причем соответствующие оптические оси средств формирования перпендикулярны, после средств формирования на пересечении их оптических осей дополнительно введен поляризатор с возможностью пропускания коллимированного излучения от одного формирующего средства и полного внутреннего отражения коллимированного излучения от другого формирующего средства для получения результирующего суммарного излучения, при этом оптическая длина от выходного торца каждого из лазерных диодов до выхода излучающего сумматора равна (L ± Δ L), где Δ L - отклонение оптической длины, причем для каждого из по крайней мере двух лазерных диодов, расположенных симметрично относительно оптической оси второго средства формирования, отклонение оптической длины Δ L выбрано удовлетворяющим условию когерентности, а именно ΔL≅π•λ²/8•δλ где λ - длина волны излучения, δλ - отклонение длины волны излучения, а для остальных лазерных диодов, оптически соединенных со вторым формирующим средством, отклонение оптической длины Δ L принято составляющим не более 10% от L.In accordance with the invention, the problem is also solved by the fact that at least two laser diodes are introduced into the proposed emitting adder, in which the centers of the emitting strips or their images are predominantly located in a plane perpendicular to the long sides of their emitting strips or their images, and the plane in of which the centers of the emitting strips or their images of other laser diodes are predominantly located, the second forming means, which is optically and connected to the aforementioned at least two laser diodes, at least one optical radiation summing means, made in the form of a prism having one output face, at least one input face located perpendicular to the optical axes of the respective radiation beams, is introduced into the second forming means laser diodes, and reflecting faces located with the possibility of total internal reflection of the corresponding radiation beams of laser diodes in such a way that after reflection The other axes of the laser diode radiation beams are arranged parallel in a plane parallel to the short sides of the emitting strips, with the possibility of partial overlapping of the laser diode radiation beams at least for a portion of their length, and the means for collimating radiation in perpendicular planes in the second means of formation are made in the form of means collimating radiation in planes parallel to the short sides of the respective emitting strips, and placed on the side of the laser diodes for each of them, and a common means that collimates the radiation in a plane parallel to the long sides of the emitting strips placed after the optical summing means, the corresponding optical axes of the forming means being perpendicular, after the forming means at the intersection of their optical axes, a polarizer is additionally introduced with the possibility of transmitting collimated radiation from one generating means and total internal reflection of collimated radiation from another forming means for obtaining results the total radiation, the optical length from the output end of each of the laser diodes to the output of the emitting adder is (L ± Δ L), where Δ L is the deviation of the optical length, and for each of at least two laser diodes located symmetrically relative to the optical axis of the second forming means, the deviation of the optical length Δ L is selected to meet the condition of coherence, namely ΔL≅π • λ ^2/8 • δλ where λ - wavelength of radiation, δλ - deviation of the emission wavelength, and for the remaining laser diodes Optically esk connected to the second forming means, the deviation of the optical length Δ L is taken to be no more than 10% of L.

Дополнительными отличиями предложенной модификации излучающего сумматора являются наличие двух подсистем лазерных диодов с соответствующими средствами формирования со строгой ориентацией всех элементов в подсистемах друг другу и со строгой ориентацией подсистем одной по отношению к другой, при перпендикулярности оптических осей средств формирования друг другу. Такое расположение позволило использовать высокую степень поляризации каждого интегрального пучка, выходящего из соответствующего средства формирования для суммирования их излучений с помощью поляризатора. Предложенное объединение двух пучков высокоэффективно, реализуется с малыми потерями. В результате яркость выходного оптического интегрального пучка излучения излучающего сумматора увеличится практически вдвое. Additional differences of the proposed modification of the emitting adder are the presence of two subsystems of laser diodes with appropriate forming means with a strict orientation of all elements in the subsystems to each other and with a strict orientation of the subsystems with respect to the other, with the optical axes being perpendicular to the forming means to each other. Such an arrangement made it possible to use a high degree of polarization of each integral beam emerging from the corresponding means of formation to summarize their radiation using a polarizer. The proposed combination of two beams is highly efficient and is implemented with low losses. As a result, the brightness of the output optical integrated radiation beam of the emitting adder almost doubles.

При несоблюдении хотя бы одного из заявленных признаков изобретения степень поляризации каждого результирующего пучка, выходящего из соответствующего средства формирования, значительно снижается и использование поляризатора становится неэффективным. If at least one of the claimed features of the invention is not observed, the degree of polarization of each resulting beam emerging from the corresponding means of formation is significantly reduced and the use of a polarizer becomes ineffective.

В данной модификации излучающий сумматор имеет не сфокусированный выходной интегральный пучок излучения. In this modification, the radiating adder has an unfocused output integrated radiation beam.

В следующей модификации излучающий сумматор включает средство фокусировки излучения, установленное после поляризатора, для получения сфокусированного выходного интегрального пучка излучения. In a further modification, the radiating adder includes a radiation focusing means installed downstream of the polarizer to obtain a focused integrated radiation output beam.

Также предложено в зоне фокусировки поместить частично отражающее средство для реализации возможности обратной связи, создания "задающего лазера". It is also proposed to place a partially reflecting means in the focus area to realize the possibility of feedback, creating a "master laser".

Поставленная задача для лазерных диодов решается также тем, что для любой пары лазерных диодов, симметрично расположенных относительно оптической оси средства формирования, сочетание отклонений оптических длин Δ L, мкм, и отклонений длин волн δλ, мкм, выбраны удовлетворяющими условию когерентности, а именно ΔL≅π•λ²/8•δλ.
Данное условие в совокупности с наличием частично отражающего средства, с расположением лазерных диодов, с предложенным средством формирования излучения, создающим плотноупакованный пучок излучения, и позволяет получить интегральный пучок излучения, выходящий из средства формирования, со значительно суженной направленностью и увеличенным коэффициентом ввода в оптическое волокно малого диаметра. Это обеспечивает повышение яркости и плотности выходной мощности, концентрацию излучения в центре зоны фокусировки.The problem for laser diodes is also solved by the fact that for any pair of laser diodes symmetrically located relative to the optical axis of the forming means, a combination of deviations of the optical lengths Δ L, μm and deviations of the wavelengths δλ, μm are selected to satisfy the coherence condition, namely ΔL≅ π • λ ^2/8 • δλ.
This condition, combined with the presence of a partially reflective means, with the location of the laser diodes, with the proposed means of forming radiation, creating a close-packed beam of radiation, and allows you to get an integrated beam of radiation coming out of the means of formation, with a significantly narrowed directivity and an increased coefficient of input into the optical fiber of a small diameter. This provides an increase in the brightness and density of the output power, the concentration of radiation in the center of the focus area.

В развитие решения поставленной задачи предложено, по крайней мере, один из лазерных диодов выбирать с наименьшими углами расходимости θ_a и θ_b и спектральной полушириной. Кроме того, указанный лазерный диод или его изображение помещают на оптической оси средства формирования, а прочие расположены симметрично по отношению к нему и, следовательно, к оптической оси средства формирования. При этом увеличена яркость, плотность выходной мощности и возможна самонастройка сумматора. Упрощена технология изготовления.In development of the solution of this problem, it was proposed that at least one of the laser diodes be chosen with the smallest divergence angles θ _a and θ _b and the spectral half-width. In addition, the specified laser diode or its image is placed on the optical axis of the forming means, and the others are located symmetrically with respect to it and, therefore, to the optical axis of the forming means. At the same time, the brightness, density of the output power is increased and the adder can self-adjust. Simplified manufacturing technology.

Целесообразно в рассматриваемых случаях выбирать лазерный диод с наименьшими углами расходимости θ_a и θ_b и спектральной полушириной одномодовым, что вследствие возможности самонастройки сумматора приводит к увеличению яркости и плотности выходной мощности.In these cases, it is advisable to choose a laser diode with the smallest divergence angles θ _a and θ _b and a single-mode spectral half-width, which, due to the possibility of self-tuning the adder, leads to an increase in the brightness and density of the output power.

Для излучающего сумматора с лазерными диодами представляет интерес выбирать лазерные диоды по крайней мере с двумя различными значениями длин волн. При этом возможна модификация, в которой по крайней мере к одному формирующему средству установлено нечетное число, по крайней мере три лазерных диода, причем лазерные диоды с одинаковыми длинами волн размещены симметрично относительно оптической оси средства формирования. For a radiating adder with laser diodes, it is of interest to choose laser diodes with at least two different wavelengths. In this case, a modification is possible in which at least one forming means has an odd number, at least three laser diodes, and laser diodes with the same wavelengths are placed symmetrically with respect to the optical axis of the forming means.

Предложенная нами конструкция позволяет использовать в качестве лазерных диодов источники, работающие на разных длинах волн, получая результирующий высокояркостный пучок, содержащий различные длины волн излучения. Получено увеличение эффективности работы излучающего сумматора на разных длинах волн. При этом сохраняется компактность и вес конструкции. Такие высокояркостные излучатели с пучками излучения на различных длинах волн, распространяемыми по одной оптической оси, позволяют использовать данное излучение в телевизионных устройствах, диагностических системах и т.д. Our design allows us to use sources operating at different wavelengths as laser diodes, obtaining the resulting high-brightness beam containing various radiation wavelengths. An increase in the efficiency of the emitting adder at different wavelengths is obtained. At the same time, compactness and weight of the structure are maintained. Such high-brightness emitters with beams of radiation at different wavelengths propagated along the same optical axis, allow the use of this radiation in television devices, diagnostic systems, etc.

Поставленная задача решается также тем, что ОСС сформировано со степенью перекрытия, выбранной в диапазоне 10%...40%, что приводит к повышению яркости и плотности выходной мощности. The problem is also solved by the fact that the OSS is formed with a degree of overlap selected in the range of 10% ... 40%, which leads to an increase in the brightness and density of the output power.

При выбранной степени перекрытия (10%...40%) в ОСС пучки излучающих источников в значительной степени перекрываются в приемном угле после фокусирующего средства и полностью перекрываются вблизи зоны фокусировки. Зона фокусировки освещена полностью каждым лучом источника, что позволяет получить практически равномерную ее освещенность, а следовательно, и частично отражающего средства, помещенного в ней, при его наличии в соответствующей модификации. With the selected degree of overlap (10% ... 40%) in the OSS, the beams of emitting sources overlap to a large extent in the receiving angle after the focusing means and completely overlap near the focusing zone. The focusing area is completely illuminated by each beam of the source, which makes it possible to obtain almost uniform illumination, and therefore, partially reflective means, placed in it, if available in the corresponding modification.

Поставленная задача решается также тем, что указанное ОСС может быть выполнено с заданным изменением степени перекрытия по крайней мере в плоскости, перпендикулярной длинным сторонам излучающих полосок, и по крайней мере в одном направлении. При этом в одной модификации ОСС может быть сформировано с заданным изменением коэффициента преломления. Здесь создается возможность снижения потерь излучения на оптическом пути и при освещении приемной поверхности и/или частично отражающего средства, а также упрощения юстировки. The problem is also solved by the fact that the specified OSS can be performed with a given change in the degree of overlap at least in the plane perpendicular to the long sides of the emitting strips, and in at least one direction. Moreover, in one modification, the OSS can be formed with a given change in the refractive index. This creates the opportunity to reduce radiation loss on the optical path and when illuminating the receiving surface and / or partially reflective means, as well as simplifying alignment.

Кроме того, введение предложенного ОСС позволило снизить требования к юстировке отдельных излучающих источников, что привело к упрощению технологии изготовления изделия. При введении предложенного ОСС сумматор получен компактным, уменьшены его габариты. При этом его основные характеристики - яркость и плотность выходной мощности увеличены. In addition, the introduction of the proposed OSS allowed to reduce the requirements for alignment of individual emitting sources, which led to a simplification of the manufacturing technology of the product. With the introduction of the proposed OSS, the adder is compact, its dimensions are reduced. At the same time, its main characteristics - brightness and density of output power are increased.

Предложены различные исполнения призмы ОСС, которые позволяют повернуть пучки излучения излучающих источников, направить их так, что оптические оси пучков будут параллельны друг другу и оптической оси средства формирования, передать пучки излучения по ОСС с минимальными потерями и эффективно реализовать частичное перекрытие пучков излучения излучающих источников для получения интегрального пучка, частично коллимированного. После этого излучение направляется в общее средство коллимирования. Various versions of the OSS prism have been proposed, which make it possible to rotate the radiation beams of emitting sources, direct them so that the optical axes of the beams are parallel to each other and the optical axis of the forming means, transmit the radiation beams along the OSS with minimal losses, and effectively realize partial overlap of the radiation beams of emitting sources for obtaining an integral beam partially collimated. After this, the radiation is directed to a common means of collimation.

В различных модификациях излучающего источника предложено в призме ОСС излучения количество входных граней выбирать равным количеству излучающих источников. In various modifications of the emitting source, it is proposed to select the number of input faces equal to the number of emitting sources in the prism of OSS radiation.

Возможны различные варианты расположения излучающих источников излучающего сумматора, входных и отражающих граней его ОСС. There are various options for the location of the emitting sources of the radiating adder, the input and reflecting faces of its OSS.

В одних модификациях излучающий сумматор содержит излучающие источники, расположенные с одной стороны оптической оси средства формирования, причем соответствующие им входные грани призмы ОСС параллельны оптической оси средства формирования, а отражающие грани расположены под острым углом к соответствующим входным граням. In some modifications, the radiating adder contains emitting sources located on one side of the optical axis of the forming means, the corresponding input faces of the OSS prism being parallel to the optical axis of the forming means, and the reflecting faces are at an acute angle to the corresponding input faces.

В других модификациях излучающий сумматор содержит излучающие источники, расположенные симметрично относительно оптической оси средства формирования, причем соответствующие им входные грани ОСС параллельны оптической оси средства формирования, а отражающие грани расположены под острым углом к соответствующим входным граням. In other modifications, the radiating adder contains radiating sources located symmetrically with respect to the optical axis of the forming means, the corresponding input faces of the OSS parallel to the optical axis of the forming means, and the reflecting faces are at an acute angle to the corresponding input faces.

В следующих модификациях излучающий сумматор содержит какую-либо одну из предшествующих модификаций и дополнительно содержит излучающий источник, расположенный на оптической оси средства формирования, причем соответствующая ему входная грань ОСС перпендикулярна оптической оси средства формирования. In the following modifications, the radiating adder contains any one of the preceding modifications and further comprises a radiating source located on the optical axis of the forming means, the corresponding input face of the OSS being perpendicular to the optical axis of the forming means.

В предложенном первом исполнении в его первой модификации призма ОСС излучения выполнена из отдельных блоков, соединенных гранями, параллельными оптической оси средства формирования, причем в каждом из блоков сформированы отражающие грани и каждый из них выполнен в виде прямой призмы с основанием в виде прямоугольной трапеции. In the proposed first version, in its first modification, the OSS prism is made of separate blocks connected by faces parallel to the optical axis of the forming means, and in each of the blocks reflecting faces are formed and each of them is made in the form of a direct prism with a base in the form of a rectangular trapezoid.

В следующих модификациях первого исполнения в случаях, когда излучающий сумматор дополнительно содержит излучающий источник, расположенный на оптической оси средства формирования, а соответствующая ему входная грань ОСС перпендикулярна оптической оси средства формирования, то призма ОСС излучения выполнена из отдельных блоков, соединенных гранями, параллельными оптической оси средства формирования, причем в каждом из блоков сформированы отражающие грани и каждый из них выполнен в виде прямой призмы с основанием в виде прямоугольной трапеции, а также блок, соответствующий расположенному на оптической оси средства формирования излучающему источнику, выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда. In the following modifications of the first embodiment, in cases where the emitting adder additionally contains a radiating source located on the optical axis of the forming means, and the corresponding input face of the OSS is perpendicular to the optical axis of the forming means, then the prism of the OSS of radiation is made of separate blocks connected by faces parallel to the optical axis formation means, and in each of the blocks reflecting faces are formed and each of them is made in the form of a direct prism with a base in the form of a rectangular the trapezoid, as well as the block corresponding to the emitting source located on the optical axis of the forming means, is made in the form of a rectangular parallelepiped.

Во втором исполнении первой модификации призма ОСС излучения выполнена в виде по крайней мере двух параллелепипедов, каждый из которых имеет фаску, являющуюся отражающей гранью и выполненную вдоль ребра между гранями, одна из которых перпендикулярна оптической оси средства формирования, а другая грань параллельна той же оптической оси и противолежащей грани, являющейся входной, причем параллелепипеды соединены гранями, перпендикулярными оптической оси средства формирования. In the second version of the first modification, the OSS prism is made in the form of at least two parallelepipeds, each of which has a chamfer, which is a reflecting face and made along the edge between the faces, one of which is perpendicular to the optical axis of the forming means and the other face parallel to the same optical axis and the opposite face, which is the input, and the parallelepipeds are connected by faces perpendicular to the optical axis of the forming means.

В другой модификации второго исполнения призма ОСС излучения выполнена в виде по крайней мере двух параллелепипедов, каждый из которых имеет фаску, являющуюся отражающей гранью и выполненную вдоль ребра между гранями, одна из которых перпендикулярна оптической оси средства формирования, а другая грань параллельна той же оптической оси и противолежащей грани, являющейся входной, причем параллелепипеды расположены симметрично относительно оптической оси средства формирования. In another modification of the second embodiment, the OSS prism is made in the form of at least two parallelepipeds, each of which has a chamfer that is a reflecting face and made along the edge between the faces, one of which is perpendicular to the optical axis of the forming means and the other face parallel to the same optical axis and the opposite face, which is the input, and the parallelepipeds are located symmetrically relative to the optical axis of the means of formation.

Для последней модификации, в случае, когда излучающий сумматор содержит четное количество излучающих источников более двух, то параллелепипеды попарно симметрично расположены относительно оптической оси средства формирования и попарно соединены гранями, перпендикулярными той же оптической оси. For the last modification, in the case when the emitting adder contains an even number of emitting sources of more than two, the parallelepipeds are pairwise symmetrically located relative to the optical axis of the forming means and are paired with faces perpendicular to the same optical axis.

В третьем исполнении в одной модификации предложена призма ОСС излучения, выполненная в виде по крайней мере двух прямых призм, одна из которых с основанием в виде прямоугольной трапеции, и по крайней мере у одной из них в основании четырехугольник, две ее боковые грани расположены под острыми углами к входной грани и параллельны друг другу, причем одна из них отражающая, при этом призмы соединены гранями, составляющими острый угол с входной гранью. In the third version, in one modification, the OSS prism is proposed, made in the form of at least two direct prisms, one of which has a base in the form of a rectangular trapezoid, and at least one of them has a quadrangle at the base, its two side faces are located under sharp angles to the input face and parallel to each other, one of them reflecting, while the prisms are connected by faces that make up an acute angle with the input face.

В другой модификации третьего исполнения в случае, когда излучающий сумматор содержит четное количество излучающих источников более двух, то призма ОСС излучения выполнена в виде расположенных симметрично относительно оптической оси средства формирования двух прямых призм с основанием в виде прямоугольной трапеции и прямых призм, у которых в основании четырехугольник, а две боковые грани расположены под острыми углами к входной грани и параллельны друг другу, причем одна из них отражающая, при этом призмы попарно соединены гранями, составляющими острый угол с входной гранью. In another modification of the third embodiment, in the case when the emitting adder contains an even number of emitting sources of more than two, the OSS radiation prism is made in the form of means for forming two direct prisms symmetrically located relative to the optical axis with a base in the form of a rectangular trapezoid and direct prisms, in which a quadrangle, and two side faces are located at sharp angles to the input face and are parallel to each other, one of them reflecting, while the prisms are pairwise connected by faces, with nent acute angle with an input facet.

Возможна модификация, когда оптические оси излучающих источников перпендикулярны оптической оси средства формирования. При этом центры излучающих полосок преимущественно лежат в плоскости, проходящей через оптическую ось средства формирования и она перпендикулярна длинным сторонам полосок. Modification is possible when the optical axes of the emitting sources are perpendicular to the optical axis of the forming means. In this case, the centers of the emitting strips mainly lie in a plane passing through the optical axis of the forming means and it is perpendicular to the long sides of the strips.

Возможна другая модификация, когда между средством, коллимирующим излучение в плоскости, параллельной короткой стороне излучающей полоски, и оптическим средством суммирования введены призмы, каждая из которых выполнена в виде половины оборачивающей призменной системы Порро второго рода, иначе призмы БМ-90-90^o, установленные с заданным шагом и на заданных расстояниях от оптического средства суммирования и от лазерного диода. В этом случае центры излучающих полосок преимущественно лежат в одной плоскости, но она не будет проходить через оптическую ось средства формирования и будет перпендикулярна короткой стороне излучающих полосок. Введение призмы БМ-90-90^o возможно в любые предложенные модификации для достижения уменьшения габаритов, компактности изделия, удобного расположения излучающих источников.Another modification is possible when prisms are introduced between the means collimating the radiation in a plane parallel to the short side of the emitting strip and the optical summing means, each of which is made in the form of half a second-round Porro prism system of the second kind, otherwise the prism BM-90-90 ^o installed with a given step and at given distances from the optical summing means and from the laser diode. In this case, the centers of the emitting strips mainly lie in one plane, but it will not pass through the optical axis of the forming means and will be perpendicular to the short side of the emitting strips. The introduction of the prism BM-90-90 ^{o is} possible in any proposed modifications to achieve a reduction in size, compactness of the product, convenient location of the emitting sources.

Совокупность существенных отличительных признаков предложенных излучающих сумматоров позволила решить поставленную задачу во всех модификациях излучающих сумматоров и при использовании предложенных трех исполнений ОСС - средства переноса и суммирования излучений излучающих источников. The set of essential distinguishing features of the proposed radiating adders made it possible to solve the problem in all modifications of the radiating adders and when using the proposed three versions of the OSS - a means of transferring and summing the radiation of radiating sources.

Обращаем внимание, что техническая реализация предложенного излучающего сумматора основана на известных базовых технологических процессах, которые к настоящему времени хорошо разработаны и широко применяются при изготовлении лазеров, оптических систем. Please note that the technical implementation of the proposed emitting adder is based on well-known basic technological processes, which are currently well developed and widely used in the manufacture of lasers, optical systems.

Краткое описание чертежей
Изобретение поясняется чертежами, изображенными на фигурах 1 - 6.Brief Description of the Drawings
The invention is illustrated by the drawings depicted in figures 1 to 6.

На фиг. 1 схематично изображены продольные сечения излучающего сумматора с источниками излучения в виде лазерных диодов в двух плоскостях: x-z и y-z. In FIG. 1 schematically shows longitudinal sections of a radiating adder with radiation sources in the form of laser diodes in two planes: x-z and y-z.

На фиг. 2 схематично изображено продольное сечение в плоскости y-z излучающего сумматора с источниками излучения в виде лазерных диодов и приемником в виде оптического световолокна. In FIG. 2 schematically shows a longitudinal section in the y-z plane of the emitting adder with radiation sources in the form of laser diodes and a receiver in the form of an optical fiber.

На фиг. 3 схематично изображено продольное сечение варианта излучающего сумматора, содержащего поляризатор. In FIG. 3 schematically shows a longitudinal section of a variant of a radiating adder containing a polarizer.

На фиг. 4 и 5 схематично изображены вид сверху и вид сбоку призматического ОСС в первом исполнении. In FIG. 4 and 5 schematically show a top view and a side view of a prismatic OSS in the first embodiment.

На фиг. 6, 7 и 8 схематично изображены вид сверху, вид сбоку и вид с торца призматического ОСС во втором исполнении. In FIG. 6, 7 and 8 schematically depict a top view, a side view and an end view of a prismatic OSS in a second embodiment.

На фиг. 9, 10 и 11 схематично изображены вид сверху, вид сбоку и вид с торца призматического ОСС в третьем исполнении. In FIG. 9, 10, and 11 schematically depict a top view, a side view, and an end view of a prismatic OSS in a third embodiment.

Варианты осуществления изобретения
В дальнейшем изобретение поясняется конкретными вариантами его исполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, изображенные на фигурах 1 - 3. Приведенный пример конструкции излучающего сумматора не является единственным и предполагается наличие других реализаций, особенности которых отражены в совокупности признаков формулы изобретения.Embodiments of the invention
The invention is further illustrated by specific embodiments with reference to the accompanying drawings shown in figures 1 to 3. The above example of the design of the emitting adder is not unique and it is assumed that there are other implementations, the features of which are reflected in the totality of the features of the claims.

Предлагаемый излучающий сумматор (далее "сумматор") (см. фиг. 1) состоит из излучающих источников 1 (далее "источник"), отображающего средства 2, состоящего из средства формирования 3. The proposed emitting adder (hereinafter “adder”) (see Fig. 1) consists of emitting sources 1 (hereinafter “source”), representing means 2, consisting of means for forming 3.

В первой модификации сумматор работает как прожектор однородного интегрального единого выходного пучка излучения. В случае второй модификации в сумматоре имеется средство фокусировки 4 и зона фокусировки 5. Условимся, что при описаниях первых трех модификаций x-ось выбрана направленной по длинной стороне полоски, а y-ось - по ее короткой стороне. Как и в устройстве прототипа [US 5463534 (DIOMED LIMITED) 1995 [Raven, 362/32, F 21 V 7/04, 10/1995]] предполагается, что соответствующие размеры длинной "а" и короткой "b" сторон излучающей полоски для всех источников 1 должны быть выбраны соответственно практически равными. Источники 1 расположены в одной плоскости, перпендикулярной направлениям длинных сторон излучающих полосок, которая, преимущественно, проходит через центр последних. В качестве источников 1 нами в обеих модификациях были выбраны лазерные диоды. Для получения изоморфного пучка излучения отношение Δ L/L выбрано менее 1%, а количество лазерных диодов 1 выбрано из диапазона 0,5N...1,5N, где N рассчитано по формуле N = [a•sin(θ_a/2)]/[b•sin(θ_b/2)], где а и b - размеры излучающих полосок лазерных диодов 1, соответственно длинной и короткой сторон, а θ_a и θ_b - углы расходимости, соответственно в плоскостях, параллельных длинной и короткой сторонам излучающих полосок лазерных диодов 1. При размерах излучающей полоски (100 х 1) мкм² в одном из вариантов можно выбрать 13 лазерных диодов 1 для получения изоморфного поперечного сечения выходного излучения. При нечетном числе лазерных диодов 1 один из них обычно располагают на оптической оси средства формирования излучения, а остальные - симметрично оптической оси средства формирования излучения. (Под оптической осью средства формирования излучения принята оптическая ось средства переноса (совпадающая с осью симметрии) и, как продолжение ее, оптическая ось коллимирующего средства, установленного после средства переноса.) Проведенные расчеты показали, что возможно получить практически квадратное поперечное сечение выходного излучения при меньшем числе лазерных диодов 1, сохраняя его требуемую высокую яркость.In the first modification, the adder works as a spotlight of a uniform integrated single output radiation beam. In the case of the second modification, the adder has a focusing device 4 and a focusing zone 5. Let us agree that in the descriptions of the first three modifications, the x-axis is chosen to be directed along the long side of the strip, and the y-axis is chosen along its short side. As in the prototype device [US 5463534 (DIOMED LIMITED) 1995 [Raven, 362/32, F 21 V 7/04, 10/1995]] it is assumed that the corresponding dimensions of the long "a" and short "b" sides of the emitting strip for of all sources 1 should be chosen, respectively, almost equal. Sources 1 are located in one plane perpendicular to the directions of the long sides of the emitting strips, which mainly passes through the center of the latter. As sources 1, we selected laser diodes in both modifications. To obtain an isomorphic radiation beam, the ratio Δ L / L is selected less than 1%, and the number of laser diodes 1 is selected from the range 0.5N ... 1.5N, where N is calculated by the formula N = [a • sin (θ _a / 2) ] / [b • sin (θ _b / 2)], where a and b are the sizes of the emitting strips of the laser diodes 1, respectively, of the long and short sides, and θ _a and θ _b are the divergence angles, respectively, in planes parallel to the long and short the sides of the emitting strips of laser diodes 1. With the dimensions of the emitting strip (100 x 1) μm ^2, in one of the options, 13 laser diodes 1 can be selected to obtain an isomorphic cross section of the output radiation. With an odd number of laser diodes 1, one of them is usually placed on the optical axis of the radiation generating means, and the rest is symmetrical to the optical axis of the radiation forming means. (Under the optical axis of the radiation generating means, the optical axis of the transfer means (coinciding with the axis of symmetry) and, as a continuation of it, the optical axis of the collimating means installed after the transfer means are accepted.) The calculations showed that it is possible to obtain an almost square cross section of the output radiation with a smaller the number of laser diodes 1, while maintaining its required high brightness.

Средство формирования 3 состоит из коллимирующих в плоскости, параллельной y-оси, средств 6, средства переноса и суммирования излучения - ОСС 7 и коллимирующего в плоскости, параллельной x-оси, средства 8. В общем случае оптическая длина (L± Δ L) от каждого источника до зоны фокусировки может быть выбрана такой, что отклонение оптической длины Δ L составляет до 10% от L. В случаях, когда Δ L/L превышает 1%, 2%...8% и до 10% возможно изготавливать миниатюрные сумматоры на малое число источников излучения при сохранении высокой яркости выходного интегрального пучка анаморфного излучения (эллиптического сечения). The forming means 3 consists of means 6 collimating in a plane parallel to the y-axis, OCC 7 means of radiation transfer and summing, and means 8 collimating in the plane parallel to the x-axis. In general, the optical length (L ± Δ L) from each source to the focus area can be chosen such that the deviation of the optical length Δ L is up to 10% from L. In cases where Δ L / L exceeds 1%, 2% ... 8% and up to 10% it is possible to produce miniature adders a small number of radiation sources while maintaining a high brightness of the output integrated anamorphic beam radiation (elliptic cross section).

Во второй модификации, когда имеется средство фокусировки после средства коллимирования в плоскости, параллельной длинным сторонам полосок, приемная поверхность 10 может быть помещена как в зоне фокусировки 5, так и далее по оптической оси. В обоих случаях (в последнем при наличии необходимой оптики) приемная поверхность 10 будет полностью заполнена всеми пучками излучения источников 1. In the second modification, when there is focusing means after the collimating means in a plane parallel to the long sides of the strips, the receiving surface 10 can be placed both in the focusing zone 5 and further along the optical axis. In both cases (in the latter, with the necessary optics), the receiving surface 10 will be completely filled with all radiation beams of sources 1.

Предлагаемый излучающий сумматор по третьей модификации (см. фиг. 2) составлен из следующих элементов. Излучающими источниками 1 являются лазерные диоды 1, которые расположены в одной плоскости, перпендикулярной направлениям длинных сторон излучающих полосок и преимущественно проходящей через центры последних. В данном случае нами выбрано 13 лазерных диодов 1. Расчет их количества был проведен при условии их выбора из диапазона 0.5N... 1.5N, где N рассчитано по формуле N = [a•sin(θ_a/2)]/[b•sin(θ_b/2)], где а и b - размеры полосковых излучающих областей излучающего источника, соответственно длинной и короткой сторон, а θ_a и θ_b - соответствующие углы расходимости излучения источника, соответственно в плоскостях, параллельных длинной и короткой сторонам излучающих полосок. При размерах излучающей полоски (100х1) мкм² было выбрано 13 источников излучения. Лазерные элементы (на фигурах не показаны) лазерных диодов 1 изготовлены из лазерной гетероструктуры GaAs - InGaAs с длиной волны излучения λ = 670 ± 2 нм при разбросе от диода к диоду в пределах ± 3 нм. Условимся, что длинная сторона совпадает с x-осью, а короткая - с y-осью (аналогично первой модификации). Плоскость, в которой они расположены, является плоскостью y-z и проходит через центры их излучающих полосок. Один из них был расположен на оптической оси средства формирования излучения, а остальные - симметрично оптической оси средства формирования излучения. Под оптической осью средства формирования излучения в данном конкретном примере принята ось симметрии системы лазерных диодов, совпадающая с оптической осью средства формирования симметричной конструкции, которая совпадает с оптической осью общего коллимирующего средства, установленного после ОСС, и оно является общим для всех пучков излучений лазерных диодов. Нами для одной пары лазерных диодов 1, а именно вторых от центрального, симметрично расположенных относительно оптической оси средства формирования, отклонение оптической длины Δ L, мкм, и отклонение длины волны δλ, мкм, выбраны удовлетворяющими условию когерентности, а именно ΔL≅π•λ²/8•δλ Оптическая длина (L ± Δ L) от каждого источника до зоны фокусировки 5 выбраны такими, что отклонение оптической длины Δ L, мкм, составляет 0,8 ± 0,2% от L.The proposed radiating adder according to the third modification (see Fig. 2) is composed of the following elements. The emitting sources 1 are laser diodes 1, which are located in one plane perpendicular to the directions of the long sides of the emitting strips and mainly passing through the centers of the latter. In this case, we selected 13 laser diodes 1. Their number was calculated provided that they were selected from the range 0.5N ... 1.5N, where N was calculated using the formula N = [a • sin (θ _a / 2)] / [b • sin (θ _b / 2)], where a and b are the sizes of the strip emitting regions of the emitting source, respectively, of the long and short sides, and θ _a and θ _b are the corresponding divergence angles of the radiation of the source, respectively, in planes parallel to the long and short sides emitting strips. With the size of the emitting strip (100x1) μm ² , 13 radiation sources were selected. Laser elements (not shown in the figures) of the laser diodes 1 are made of a GaAs - InGaAs laser heterostructure with a radiation wavelength of λ = 670 ± 2 nm with a spread from diode to diode within ± 3 nm. Let us agree that the long side coincides with the x-axis, and the short side coincides with the y-axis (similar to the first modification). The plane in which they are located is the yz plane and passes through the centers of their radiating strips. One of them was located on the optical axis of the radiation forming means, and the rest was symmetrical to the optical axis of the radiation forming means. In this particular example, the axis of symmetry of the laser diode system is adopted under the optical axis of the radiation generating means, which coincides with the optical axis of the symmetric design forming means, which coincides with the optical axis of the common collimating means installed after the OSS, and it is common to all radiation beams of laser diodes. For one pair of laser diodes 1, namely, the second from the central, symmetrically arranged relative to the optical axis of the forming means, the deviation of the optical length Δ L, μm, and the deviation of the wavelength δλ, μm, selected satisfying the coherence condition, namely ΔL≅π • λ ^2/8 • δλ optical length (L ± Δ L) from each source to the focus area 5 are selected such that the deviation of the optical length Δ L, m is 0.8 ± 0.2% of L.

Отображающее средство 2 составлено из средств формирования 3 и фокусировки 4. Средство формирования 3 составлено, начиная от лазерных диодов 1, из системы цилиндрических линз 6, коллимирующих излучение в плоскости, параллельной y-оси, и помещенных по одной на каждой оптической оси лазерного диода 1 и имеющих фокальное расстояние 0,26±0,02 см, призмы ОСС 7, выполненной в виде монолитного стеклянного блока (описание призмы будет дано по тексту дальше), и цилиндрической линзы 8, коллимирующей излучение в плоскости, параллельной x-оси, с фокальным расстоянием 4,6 ± 0,2 см. Далее установлено средство фокусировки 4 - фокусирующая линза 4, имеющая равные (± 1 мкм) фокальные расстояния по x- и y-осям, с фокусным расстоянием 2,5 ± 0,03 см. Далее на оптической оси установлен световод 12, торец которого помещен в зону фокусировки 5 и на нем нанесено частично отражающее покрытие 9 с коэффициентом отражения R порядка 7 ± 0,5%. The imaging means 2 is composed of the means of forming 3 and focusing 4. The means of forming 3 is composed, starting from the laser diodes 1, of a system of cylindrical lenses 6, collimating radiation in a plane parallel to the y-axis, and placed one on each optical axis of the laser diode 1 and having a focal distance of 0.26 ± 0.02 cm, an OSS 7 prism made in the form of a monolithic glass block (a description of the prism will be given in the text below), and a cylindrical lens 8, which collimates radiation in a plane parallel to the x-axis, with a focal dist 4.6 ± 0.2 cm. Next, a focusing device 4 is installed - a focusing lens 4, having equal (± 1 μm) focal lengths along the x- and y-axes, with a focal length of 2.5 ± 0.03 cm. Next a fiber 12 is installed on the optical axis, the end of which is placed in the focusing zone 5 and a partially reflective coating 9 is applied on it with a reflection coefficient R of the order of 7 ± 0.5%.

Излучающий сумматор работает следующим образом. При подаче рабочего тока на лазерные диоды 1 возникает генерация когерентного излучения с заранее определенными длиной волны или длинами волн и соответствующими спектральной полушириной. По оптическим путям, указанным на фиг. 1 стрелочками, направленными от источников 1 к зоне фокусировки 5, излучения каждого источника 1 достигают приемной поверхности 10, помещенной в зоне фокусировки 5. При этом часть излучения отражается от частично отражающего средства 9, выполненного в виде покрытия 9 на приемной поверхности 10, и возвращается в отображающее средство 2, но по другим оптическим путям, которые на фиг. 1 показаны стрелочками, направленными в обратном направлении. На фиг. 1 показано сплошной линией излучение, исходящее от излучающего источника 1, второго сверху по расположению на чертеже фиг. 1, отражение от частично отражающего средства 9 и его частичный возврат к источнику 1, второму снизу по расположению на чертеже фиг. 1. Пунктирной линией изображен путь излучения от центрального источника 1. Заштрихованные области являются примерами областей перекрытия пучков излучения источников 1. The radiating adder operates as follows. When the operating current is supplied to the laser diodes 1, generation of coherent radiation with a predetermined wavelength or wavelengths and corresponding spectral half-width occurs. The optical paths shown in FIG. 1 arrows pointing from sources 1 to the focus area 5, the radiation of each source 1 reach the receiving surface 10, placed in the focus area 5. In this case, part of the radiation is reflected from the partially reflecting means 9, made in the form of a coating 9 on the receiving surface 10, and returns to the display means 2, but along other optical paths, which are in FIG. 1 are shown by arrows pointing in the opposite direction. In FIG. 1 shows the solid line radiation emanating from the emitting source 1, the second from the top in the arrangement in the drawing of FIG. 1, the reflection from the partially reflecting means 9 and its partial return to the source 1, the second bottom from the location in the drawing of FIG. 1. The dashed line shows the path of radiation from the central source 1. Shaded areas are examples of areas of overlapping radiation beams of sources 1.

Частично сколлимированные (в одной плоскости) пучки излучения от каждого лазерного диода 1 отражаются на требуемый угол отражающей гранью 11. При этом пучки распространяются в области ОСС (в массе призмы или по воздуху) так, что их оптические оси параллельны друг другу и оптической оси средства формирования. Соседние пучки изучения частично, на 25 ± 5%, перекрываются в ОСС 7. Излучение, сколлимированное в двух перпендикулярных плоскостях, поступает на средство фокусировки 4 - на фокусирующую линзу 4, имеющую равные (± 1 мкм) фокальные расстояния по x- и y-осям, с фокусным расстоянием 2,5 ± 0,03 см. После прохождения фокусирующей линзы 4 в приемном угле приемной поверхности 10 отдельные пучки практически полностью смешаны как по x-оси, так и по y-оси, полностью освещая каждым исходным пучком излучения всю приемную поверхность 10 - квадратное пятно 40х40 мкм² с расходимостью в перпендикулярных плоскостях, равной 14±0,2 мрад. Приемной поверхностью 10 является торец световолокна 12 диаметром 50 мкм с числовой апертурой приемного волокна NA, равной 0,21±0,01. Частично отражающее средство 9 нанесено в виде покрытия на торец оптического световолокна 12. Экспериментально наблюдали сужение спектра излучения по сравнению со спектром, получаемым от сумматоров рассмотренных первой и второй модификаций, в которых отсутствовало частично отражающее средство 9.Partially collimated (in one plane) radiation beams from each laser diode 1 are reflected at the required angle by the reflecting face 11. In this case, the beams propagate in the OSS region (in the mass of the prism or through the air) so that their optical axes are parallel to each other and to the optical axis of the means formation. Neighboring study beams partially overlap, by 25 ± 5%, in OSS 7. Radiation collimated in two perpendicular planes enters the focusing means 4 — to the focusing lens 4, which has equal (± 1 μm) focal distances along x- and y- axes with a focal length of 2.5 ± 0.03 cm. After passing the focusing lens 4 in the receiving angle of the receiving surface 10, the individual beams are almost completely mixed both along the x-axis and along the y-axis, completely illuminating with each source beam of radiation the receiving surface 10 - 40x40 mm square spot with races ² Qdim in perpendicular planes, equal to 14 ± 0,2 mrad. The receiving surface 10 is the end face of the optical fiber 12 with a diameter of 50 μm with a numerical aperture of the receiving fiber NA equal to 0.21 ± 0.01. A partially reflecting means 9 is applied in the form of a coating to the end of the optical fiber 12. A narrowing of the emission spectrum was experimentally observed compared with the spectrum obtained from the adders of the first and second modifications, in which there was no partially reflecting means 9.

Предложенный сумматор позволил получить рекордные значения - 10 Вт в 50-мкм сердцевине с апертурой NA = 0.22 оптического волокна 12. Это соответствует яркости 40 МВт/(ср•см²). Необходимо отметить, что энергетическая яркость типичного лазерного диода более 100 МВт/(ср•см²). Видно, что энергетическая яркость нашей системы из многих лазерных диодов 1 стремится к этому значению. В оптическое многомодовое 50-мкм оптическое волокно 12 возможно ввести мощность излучения с КПД более 50%.The proposed adder made it possible to obtain record values of 10 W in a 50-μm core with an aperture of NA = 0.22 of optical fiber 12. This corresponds to a brightness of 40 MW / (sr • cm ² ). It should be noted that the energy brightness of a typical laser diode is more than 100 MW / (cf • cm ² ). It can be seen that the energy brightness of our system of many laser diodes 1 tends to this value. It is possible to introduce radiation power with an efficiency of more than 50% into an optical multimode 50-μm optical fiber 12.

Предлагаемый излучающий сумматор по четвертой модификации (см. фиг. 3) составлен из двух систем лазерных диодов 1, являющихся источниками излучения 1, и двух средств формирования 3 к каждой системе лазерных диодов 1. Лазерные диоды 1 расположены в двух плоскостях, перпендикулярных между собой, причем каждая плоскость перпендикулярна направлениям длинных сторон соответствующих излучающих полосок и, преимущественно, проходит через центр последних. Каждое средство формирования 3 состоит из системы средств 6, коллимирующих в плоскостях, параллельных короткой стороне излучающей полоски, из ОСС 7 и средства 8, коллимирующего в плоскости, параллельной длинной стороне полоски. Соответствующие оптические оси средств формирования 3 пересекаются после средств формирования 3 и до средства фокусировки 4 и размещены в соответствующих плоскостях расположения центров излучающих полосок лазерных диодов 1, которые (плоскости) пересекаются после средств формирования 3. Указанные оптические оси средств формирования 3 пересекаются на линии пересечения плоскостей расположения центров излучающих полосок лазерных диодов 1. Средство поляризации выполнено в виде поляризатора 13, в данном случае призменного, размещенного своей плоскостью поляризации на пересечении указанных оптических осей средств формирования 3. При этом складываются интегральные пучки излучений, различно поляризованных, выходящих из каждого средства формирования 3. После поляризатора 13 установлено средство фокусировки 4 и в зоне фокусировки 5 размещено частично отражающее средство 9. Нами для одной пары лазерных диодов 1, а именно вторых от центрального, симметрично расположенных относительно оптической оси средства формирования 3, отклонение оптической длины

L, мкм, и отклонение длины волны δλ, мкм, выбраны удовлетворяющими условию когерентности, а именно ΔL≅π•λ²/8•δλ. Оптические длины (L ± Δ L) от каждого источника 1 до зоны фокусировки 5 выбраны такими, что отклонение оптической длины Δ L, мкм, составляет 0,8 ± 0,2% от L. Все лазерные диоды 1 и элементы оптической системы выбраны с параметрами, аналогичными выбранным в предшествующем примере. Получены результаты, показавшие превышение яркости почти на 80% по сравнению с сумматором без поляризатора 13.The proposed emitting adder according to the fourth modification (see Fig. 3) is composed of two systems of laser diodes 1, which are sources of radiation 1, and two means of formation 3 to each system of laser diodes 1. Laser diodes 1 are located in two planes perpendicular to each other, moreover, each plane is perpendicular to the directions of the long sides of the respective emitting strips and, mainly, passes through the center of the latter. Each forming means 3 consists of a system of means 6, collimating in planes parallel to the short side of the emitting strip, of OSS 7 and means 8, collimating in a plane parallel to the long side of the strip. The corresponding optical axes of the forming means 3 intersect after the forming means 3 and to the focusing means 4 and are located in the respective planes of the centers of the emitting strips of the laser diodes 1, which (planes) intersect after the forming means 3. These optical axes of the forming means 3 intersect at the intersection of the planes the location of the centers of the emitting strips of the laser diodes 1. The polarization tool is made in the form of a polarizer 13, in this case a prism, placed its the polarization plane at the intersection of the indicated optical axes of the forming means 3. In this case, the integrated beams of radiation, differently polarized, emerging from each of the forming means 3 are added. After the polarizer 13, a focusing means 4 is installed and a partially reflecting means 9 is placed in the focusing zone 5. We are for one pair laser diodes 1, namely the second from the central, symmetrically arranged relative to the optical axis of the forming means 3, the deviation of the optical length

L, m, and wavelength deviation δλ lengths microns, chosen to satisfy the coherence condition, namely ΔL≅π • λ ^2/8 • δλ. The optical lengths (L ± Δ L) from each source 1 to the focusing zone 5 are selected such that the deviation of the optical length Δ L, μm, is 0.8 ± 0.2% of L. All laser diodes 1 and elements of the optical system are selected with parameters similar to those selected in the previous example. The results were obtained, which showed an excess of brightness of almost 80% compared with the adder without a polarizer 13.

В предложенных сумматорах могут быть использованы в качестве ОСС 7 призматические системы 7 первого, второго и третьего исполнения, изображенные на фигурах 2, 4-11, а также другие модификации, в которых можно будет обеспечить требуемое перекрытие пучков излучения лазерных диодов 1, параллельность их оптических осей после отражения от отражающих граней 11 и для всего оптического пути излучения - диапазон изменения Δ L/L. The proposed adders can be used as OSS 7 prismatic systems 7 of the first, second and third versions, shown in figures 2, 4-11, as well as other modifications in which it will be possible to provide the required overlap of the radiation beams of the laser diodes 1, their parallel optical axes after reflection from the reflecting faces 11 and for the entire optical path of radiation - the range of variation Δ L / L.

Для рассмотренных выше примеров исполнения был использован ОСС 7, изображенный на фиг. 2. Он выполнен из единой монолитной стеклянной призмы 7 с отражающими гранями 11, входными гранями 14 и одной выходной гранью 15. Один излучающий источник 1 расположен на оптической оси средства формирования, и по шесть с каждой стороны симметрично той же оптической оси. Частично сколлимированное излучение под прямым углом к входной грани 14 направляется к отражающей грани 11 и отражается от нее под углом полного внутреннего отражения. Отражающиеся грани 11 расположены под таким острым углом к входным, чтобы после отражения оптические оси пучков излучения лазерных диодов были параллельны. Отражающие грани 11 расположены на таком расстоянии друг от друга, чтобы было обеспечено перекрытие пучков излучения 25 ± 5% при прохождении пути по ОСС. При этом величина Δ L/L порядка 1%. For the above examples of execution, OSS 7, shown in FIG. 2. It is made of a single monolithic glass prism 7 with reflective faces 11, input faces 14 and one output face 15. One emitting source 1 is located on the optical axis of the forming means, and six on each side are symmetrically the same optical axis. Partially collimated radiation at a right angle to the input face 14 is directed to the reflective face 11 and is reflected from it at an angle of total internal reflection. The reflecting faces 11 are located at such an acute angle to the input so that, after reflection, the optical axes of the radiation beams of the laser diodes are parallel. The reflecting faces 11 are located at such a distance from each other so that the radiation beams overlap 25 ± 5% when traveling along the OSS. Moreover, the value of Δ L / L of the order of 1%.

Призма ОСС 7 первого исполнения изображена на фиг. 4 и 5. Она выполнена из отдельных блоков. Количество входных граней 14 равно количеству источников 1. Входная грань 14, соответствующая источнику 1, расположенному на оптической оси средства формирования 3, перпендикулярна указанной оптической оси. Остальные входные грани 14 параллельны той же оптической оси. Количество отражающих граней 11 равно количеству источников 1, расположенных симметрично относительно оптической оси средства формирования 3. Оптические оси лазерных диодов 1 перпендикулярны указанной оптической оси, причем отражающие грани 11 расположены под острым углом к соответствующим входным граням 14. В данной конструкции отражающими гранями 11 вырезается наиболее яркая часть пучков лазерных диодов 1. Выходная грань 15 единая для пучков всех источников 1. Блоки соединены гранями 16, параллельными оптической оси средства формирования. Центральный блок выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда 17, а в симметрично расположенных по отношению к нему блоках 18 сформированы отражающие грани 11. Каждый из них выполнен в виде прямой призмы 18 с основанием в виде прямоугольной трапеции. The prism OSS 7 of the first embodiment is shown in FIG. 4 and 5. It is made of separate blocks. The number of input faces 14 is equal to the number of sources 1. The input face 14 corresponding to the source 1 located on the optical axis of the forming means 3 is perpendicular to the specified optical axis. The remaining input faces 14 are parallel to the same optical axis. The number of reflecting faces 11 is equal to the number of sources 1 located symmetrically with respect to the optical axis of the forming means 3. The optical axes of the laser diodes 1 are perpendicular to the specified optical axis, and the reflecting faces 11 are located at an acute angle to the corresponding input faces 14. In this design, the reflection faces 11 are cut most bright part of the laser diode beams 1. The output face 15 is the same for the beams of all sources 1. The blocks are connected by faces 16 parallel to the optical axis of the forming means. The central block is made in the form of a rectangular parallelepiped 17, and reflective faces 11 are formed in blocks 18 symmetrically located with respect to it. Each of them is made in the form of a direct prism 18 with a base in the form of a rectangular trapezoid.

Призма ОСС 7 во втором исполнении изображена на фиг. 6, 7, 8. Для сумматора, при наличии в нем по крайней мере двух источников 1, предложено выполнять призму ОСС 7 в виде по крайней мере двух параллелепипедов 19, каждый из которых имеет фаску 20, являющуюся отражающей гранью 11. Фаска 20 выполнена вдоль ребра между гранями 21 и 22, одна 21 из которых перпендикулярна оптической оси средства формирования 3, а другая грань 22 параллельна той же оптической оси и противолежащей грани 14, являющейся входной. The OSS prism 7 in the second embodiment is shown in FIG. 6, 7, 8. For the adder, if there are at least two sources 1 in it, it is proposed to perform an OSS prism 7 in the form of at least two parallelepipeds 19, each of which has a chamfer 20, which is a reflecting face 11. The chamfer 20 is made along ribs between faces 21 and 22, one of which 21 is perpendicular to the optical axis of the forming means 3, and the other face 22 is parallel to the same optical axis and the opposite face 14, which is the input.

При выборе четного количества источников 1 (более двух) они будут попарно симметрично расположены относительно оптической оси средства формирования 3. Параллелепипеды 19 будут попарно расположены относительно той же оптической оси и попарно соединены гранями 21, перпендикулярными той же оптической оси. В изображенном на фиг. 6 - 7 ОСВ 7 излучение будет суммироваться в воздухе, но при этом степень перекрытия пучков излучения можно будет достичь невысокую и выходной интегральный пучок будет менее однородным. При выполнении фаски 20 на другом ребре той же грани 22 излучение будет собираться в стекле, т.е. аналогично предшествующему случаю. If you select an even number of sources 1 (more than two), they will be pairwise symmetrical relative to the optical axis of the forming means 3. The parallelepipeds 19 will be pairwise located relative to the same optical axis and pairwise connected by faces 21 perpendicular to the same optical axis. In the depicted in FIG. 6 - 7 OSV 7 radiation will be summed up in air, but at the same time, the degree of overlapping of the radiation beams can be achieved and the output integral beam will be less uniform. When the chamfer 20 is performed on another edge of the same face 22, the radiation will be collected in the glass, i.e. similar to the previous case.

На фиг. 9-11 представлена сборка оптического сумматора с призмой ОСС 7 в третьем исполнении. Сумматор содержит по крайней мере два источника 1 и призма ОСС 7 выполнена в виде по крайней мере двух прямых призм. Прямые призмы 23 имеют в основании четырехугольник. Две ее боковые грани 24 и 25 расположены под острыми углами к входной грани 14, параллельной оптической оси средства формирования 3. Данные грани 24 и 25 параллельны друг другу, одна из которых отражающая 11 в области угла 26, превышающего 90 градусов. Прямая призма 27 с основанием в виде прямоугольной трапеции имеет одну грань выходную 16, перпендикулярную оптической оси средства формирования 3, и противоположную ей отражающую 11, соединенную с гранью 25 прямой призмы 23. В такой модификации от отражающей грани 11 можно отразить весь лазерный пучок либо часть его, в зависимости от расположения лазерных диодов 1. Входные грани 14 параллельны оптической оси средства формирования 3. In FIG. 9-11 shows the assembly of an optical adder with a prism OSS 7 in the third version. The adder contains at least two sources 1 and the prism OSS 7 is made in the form of at least two direct prisms. Direct prisms 23 have a quadrangle at the base. Two of its side faces 24 and 25 are located at acute angles to the input face 14 parallel to the optical axis of the forming means 3. These faces 24 and 25 are parallel to each other, one of which reflects 11 in the region of the angle 26 exceeding 90 degrees. A direct prism 27 with a base in the form of a rectangular trapezoid has one exit face 16, perpendicular to the optical axis of the forming means 3, and the opposite reflecting 11, connected to the face 25 of the direct prism 23. In this modification, the entire laser beam or part of it can be reflected it, depending on the location of the laser diodes 1. The input faces 14 are parallel to the optical axis of the forming means 3.

При выборе четного количества источников 1 (более двух) и при попарно симметричном их расположении относительно оптической оси средства формирования 3 они попарно соединены гранями 25 и 24, составляющими острый угол с входной гранью 14. When choosing an even number of sources 1 (more than two) and when they are pairwise symmetric with respect to the optical axis of the forming means 3, they are pairwise connected by faces 25 and 24, which make up an acute angle with the input face 14.

Кроме того, для всех рассмотренных четырех модификаций сумматора и для любого исполнения призмы ОСС 7 предложено (фиг. 9-11) между каждым средством 6, коллимирующим излучение в плоскости, параллельной короткой стороне излучающей полоски, и ОСС 7 ввести призмы 28, каждая из которых выполнена в виде половины оборачивающей призменной системы Порро второго рода, иначе призмы БМ-90-90^o, установленными с заданным шагом и на заданных расстояниях от входной грани 14 ОСС 7 и от каждого соответствующего лазерного диода 1. При помощи призмы 28 изображение излучающей полоски преобразуется из горизонтального в вертикальное. При сборке сумматора очень удобно, что призмы 28 можно перемещать, что значительно облегчает юстировку. Для третьего исполнения удобство конструкции с призмой 28 заключается в том, что при юстировке можно настроить узел так, что будет отражен полностью весь пучок излучения от соответствующего лазерного диода 1. В другом случае может быть отражена только заданная часть пучка излучения. Такая конструкция обеспечивает очень плотную упаковку элементов сумматора. Значительно уменьшены его габариты.In addition, for all four modifications of the adder considered and for any design of the OSS 7 prism, it is proposed (Figs. 9-11) between each means 6, which collimates radiation in a plane parallel to the short side of the emitting strip, and OSS 7 to introduce prisms 28, each of which made in the form of a half of the Porro prism reversing prism system of the second kind, otherwise the prism BM-90-90 ^o installed at a given step and at given distances from the input face 14 of OSS 7 and from each corresponding laser diode 1. Using the prism 28, the image is radiated The reading strip is converted from horizontal to vertical. When assembling the adder, it is very convenient that the prisms 28 can be moved, which greatly facilitates the alignment. For the third embodiment, the convenience of the design with prism 28 is that during adjustment it is possible to adjust the assembly so that the entire radiation beam is completely reflected from the corresponding laser diode 1. In another case, only a given part of the radiation beam can be reflected. This design provides a very tight packing of the elements of the adder. Significantly reduced its dimensions.

Кроме того, источники 1 могут располагаться не симметрично по отношению к ОСС 7 (возможно для вариантов первого и второго). В таком случае и ОСС 7 будет также не симметричным. Такая призма 7 в первом исполнении будет иметь набор блоков прямых призм 18 с основанием в виде трапеции с одной стороны блока - параллелепипеда 17. Блока параллелепипеда 17 также может не быть, если отсутствует источник 1, расположенный напротив его торца (входной грани 14). Во втором исполнении блоки параллелепипедов 19 будут расположены в один ряд. В третьем исполнении также в один ряд будут расположены прямая призма 26 с основанием в виде четырехугольника и прямая призма 27 с основанием в виде трапеции. In addition, sources 1 may not be symmetrical with respect to OSS 7 (possibly for the first and second variants). In this case, OSS 7 will also be not symmetrical. Such a prism 7 in the first version will have a set of blocks of direct prisms 18 with a base in the form of a trapezoid on one side of the block - the parallelepiped 17. There may also be no parallelepiped block 17 if there is no source 1 located opposite its end (input face 14). In the second embodiment, the parallelepiped blocks 19 will be arranged in a single row. In the third version, a straight prism 26 with a base in the form of a quadrangle and a direct prism 27 with a base in the form of a trapezoid will also be located in one row.

Следует заметить, что для каждой рассмотренной модификации, так и возможных других модификаций, которые не выходят за пределы защиты предложенного здесь изобретения, каждой входной грани ОСС (или входной грани призмы БМ-90-90^o) могут соответствовать также несколько источников 1, пучки излучения которых сколлимированы, т. е. на любую входную грань призмы попадает сколлимированный пучок излучения от одного или нескольких источников 1, что равнозначно.It should be noted that for each modification considered, as well as possible other modifications that do not go beyond the protection of the invention proposed here, several sources 1, radiation beams can also correspond to each input face of the OSS (or input face of the BM-90-90 ^o prism) which are collimated, i.e., a collimated radiation beam from one or several sources 1 is incident on any input face of the prism, which is equivalent.

Таким образом, нами получена значительно увеличенная плотность выходной мощности, повышенная яркость интегрального, однородного с узкой направленностью пучка излучения от малого количества источников излучения с возможностью их работы на разных длинах волн. Упрощена юстировка источников и технология изготовления всего изделия, включая его элементы. Thus, we have obtained a significantly increased output power density, increased brightness of the integrated, uniformly narrow beam radiation beam from a small number of radiation sources with the possibility of their operation at different wavelengths. Simplified alignment of sources and manufacturing technology of the entire product, including its elements.

Промышленная применимость
Излучающие сумматоры находят широкое применение для накачки твердотельных лазеров, при создании лазерного технологического оборудования, измерительных устройств, медицинского оборудования, устройств для маркировки, средств связи, систем передачи энергии и информации на большие расстояния.Industrial applicability
Emitting adders are widely used for pumping solid-state lasers, when creating laser technological equipment, measuring devices, medical equipment, marking devices, communication equipment, energy and information transmission systems over long distances.

Claims

1. The radiating adder, including radiating sources with radiating strips having a rectangular cross section, representing means placed between the radiating sources and the output of the radiating adder and containing radiation generating means, including means for collimating radiation in perpendicular planes parallel to the sides of the radiating strips, characterized in that the centers of the emitting strips or their images are mainly located in a plane perpendicular to the long sides of the emitting strips or their images, and the optical length from the output end of each of the emitting sources to the output of the emitting adder is (L ± ΔL), where ΔL is the deviation of the optical length of not more than 10% of L, at least at least one optical means of summing radiation, made in the form of a prism having one output face, at least one input face located perpendicular to the optical axes of the respective radiation beams of the emitting sources, and reflecting faces distributed embedded with the possibility of complete internal reflection of the respective radiation beams of the emitting sources in such a way that after reflection the optical axes of the radiation beams of the emitting sources are parallel to the plane parallel to the short sides of the emitting strips, with the possibility of partial overlapping of the radiation beams of the emitting sources at least for their length, and radiation collimating means are made in the form of means collimating radiation in planes parallel to short st ronam respective radiating strips and placed side-emitting sources for each of them, and General means collimating the radiation in the plane parallel to the long sides of the strips and placed after summing means of optical radiation.

2. The radiating adder according to claim 1, characterized in that the deviation of the optical length ΔL is selected to be 2-8% of L.

3. The radiating adder according to claim 1 or 2, characterized in that the radiating sources are made in the form of strip superluminescent diodes.

4. The radiating adder according to claim 1 or 2, characterized in that the radiating sources are made in the form of strip laser diodes.

5. A radiating adder according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that it includes means for focusing radiation, installed after the General means of collimating radiation.

6. The radiating adder according to claim 5, characterized in that the receiving surface is placed in the focus area.

7. The radiating adder according to claim 4, characterized in that for each of at least two laser diodes symmetrically located relative to the optical axis of the forming means, the deviation of the optical length ΔL is selected to satisfy the coherence condition, namely, ΔL≅π • λ ² / 8 • δλ, where λ is the radiation wavelength, δλ is the deviation of the radiation wavelength.

8. The radiating adder according to claim 7, characterized in that it includes means for focusing the radiation, installed after the General means of collimating radiation.

9. The radiating adder according to claim 8, characterized in that a partially reflecting means is placed in the focusing zone.

10. The radiating adder according to claim 7, characterized in that at least two laser diodes are introduced in which the centers of the emitting strips or their images are mainly located in a plane perpendicular to the long sides of their emitting strips and the plane in which the centers of the emitting strips are predominantly of other laser diodes, second imaging means is added to the imaging means, which is optically coupled to said at least two laser diodes, into the second means at least one optical radiation summing means is introduced, made in the form of a prism having one output face, at least one input face located perpendicular to the optical axes of the respective radiation beams of the laser diodes, and reflecting faces located with the possibility of complete internal reflection of the respective beams radiation of laser diodes in such a way that, after reflection, the optical axes of the radiation beams of the laser diodes are parallel to the plane parallel to to the short sides of the emitting strips, with the possibility of partial overlapping of the radiation beams of the laser diodes at least for part of their length, and the means for collimating radiation in perpendicular planes in the second forming means are made in the form of means that collimate the radiation in planes parallel to the short sides of the respective emitting strips, and placed on the side of the laser diodes for each of them, and a common means that collimates the radiation in a plane parallel to the long sides of the radiation strips placed after the optical summing means, the corresponding optical axes of the forming means being perpendicular, after the forming means at the intersection of their optical axes, a polarizer is additionally introduced with the possibility of transmitting collimated radiation from one forming means and total internal reflection of the collimated radiation from another forming means to obtain the resulting total radiation, while the optical length from the output end of each of the laser diodes to the output of the emitting adder is equal to (L ± ΔL), where ΔL is the deviation of the optical length, and for each of at least two laser diodes located symmetrically with respect to the optical axis of the second means of formation, the deviation of the optical length ΔL is chosen to satisfy the coherence condition, namely , ΔL≅π • λ ^2/8 • δλ, where λ - wavelength of radiation, δλ - deviation of the emission wavelength, and for the remaining laser diode optically coupled with the second shaping means, the deviation of the optical length ΔL taken compose they do not exceed 10% of L.

11. The radiating adder according to claim 10, characterized in that it includes means for focusing the radiation installed after the polarizer.

12. The radiating adder according to claim 11, characterized in that a partially reflecting means is placed in the focusing zone.

13. The radiating adder according to claim 8, or 9, or 11, or 12, characterized in that a receiving surface is placed in the focus area.

14. The radiating adder according to claim 9 or 12, characterized in that the planes of the receiving surface and the partially reflecting means are selected coincident.

15. The radiating adder according to any one of claims 7 to 14, characterized in that for any pair of laser diodes symmetrically located relative to the optical axis of the forming means, for each laser diode of this pair, the deviation of the optical length ΔL and the deviation of the wavelength δλ are selected to satisfy the coherence condition namely, ΔL≅π • λ ^2/8 • δλ.
16. The radiating adder according to clause 15, wherein at least one of the laser diodes is selected with the smallest divergence angles θ _a and θ _b and the spectral half-width.

17. The radiating adder according to clause 16, characterized in that said laser diode or image of its radiating strip is placed on the optical axis of the forming means, and the others are located symmetrically with respect to it.

18. The radiating adder according to clause 16 or 17, characterized in that the laser diode with the smallest divergence angles θ _a and θ _b and the spectral half-width is single-mode.

19. The radiating adder according to any one of paragraphs.4, 7 to 18, characterized in that at least two laser diodes are selected with different values of wavelengths.

20. The radiating adder according to claim 19, characterized in that an odd number of laser diodes is selected, the laser diodes with the same wavelengths being placed symmetrically with respect to the optical axis of the adder.

21. A radiating adder according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the optical radiation summing means is formed with a degree of overlap selected in the range of 10-40%.

22. A radiating adder according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the optical radiation summing means is configured with a predetermined change in the degree of overlap in at least a plane perpendicular to the long sides of the radiating strips and in at least one direction.

23. The radiating adder according to claim 22, characterized in that the optical radiation summing means is formed with a predetermined change in the refractive index.

24. The radiating adder according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the number of radiating sources is determined from the range of 0.5N-1.5N, where N is selected integer from the condition
N = [a • sin (θ _a / 2)] / [b • sin (θ _b / 2)],
where a and b are the dimensions, respectively, of the long and short sides of the radiating strip;
θ _a and θ _b are the corresponding divergence angles of the radiation of the emitting source.

25. The radiating adder according to claim 1, characterized in that in the prism of the optical radiation summing means, the number of input faces is equal to the number of radiating sources.

26. The radiating adder according to claim 25, characterized in that it comprises emitting sources located on one side of the optical axis of the forming means, the corresponding input faces of the optical summing means being parallel to the optical axis of the forming means, and the reflecting faces are located at an acute angle to the corresponding input to the faces.

27. The radiating adder according to claim 25, characterized in that it comprises emitting sources symmetrically relative to the optical axis of the forming means, the corresponding input faces of the optical summing means being parallel to the optical axis of the forming means, and the reflecting faces are located at an acute angle to the corresponding input faces .

28. The radiating adder according to p. 26 or 27, characterized in that it further comprises a radiating source located on the optical axis of the forming means, and the corresponding input face of the optical summing means is perpendicular to the optical axis of the forming means.

29. The radiating adder according to p. 26 or 27, characterized in that the prism of the optical radiation summing means is made of separate blocks connected by faces parallel to the optical axis of the forming means, and reflecting faces are formed in each of the blocks and each of them is made in the form of a straight line prisms with a base in the form of a rectangular trapezoid.

30. The radiating adder according to clause 29, characterized in that it further comprises a radiating source located on the optical axis of the forming means, the corresponding input face of the optical summing means being perpendicular to the optical axis of the forming means, and the block corresponding to the radiating means source, made in the form of a rectangular parallelepiped.

31. The radiating adder according to p. 26, characterized in that the prism of the optical radiation summing means is made in the form of at least two parallelepipeds, each of which has a chamfer, which is a reflecting face and made along the edge between the faces, one of which is perpendicular to the optical axis of the means formation, and the other side is parallel to the same optical axis and the opposite side, which is the input, and the parallelepipeds are connected by faces perpendicular to the optical axis of the forming means.

32. The radiating adder according to claim 27, characterized in that the prism of the optical radiation summing means is made in the form of at least two parallelepipeds, each of which has a chamfer that is a reflecting face and made along the edge between the faces, one of which is perpendicular to the optical axis of the means formation, and the other side is parallel to the same optical axis and the opposite side, which is the input, and the parallelepipeds are located symmetrically with respect to the optical axis of the forming means.

33. The radiating adder according to claim 32, characterized in that it contains an even number of radiating sources of more than two, and the parallelepipeds are pairwise symmetrical with respect to the optical axis of the forming means and pairwise connected by faces perpendicular to the same optical axis.

34. The radiating adder according to p, characterized in that the prism of the optical radiation summing means is made in the form of at least two direct prisms, one of which has a base in the form of a rectangular trapezoid, and at least one of them has a quadrangle at the base, its two lateral faces are located at acute angles to the input face and are parallel to each other, one of which is reflective, while the prisms are connected by faces that make up an acute angle with the input face.

35. The radiating adder according to claim 27, characterized in that it contains an even number of radiating sources of more than two, and the prism of the optical radiation summing means is arranged in the form of means for forming two straight prisms symmetrically relative to the optical axis with a base in the form of a rectangular trapezoid and direct prisms, in which the base has a quadrangle, and two side faces are located at acute angles to the input face and are parallel to each other, one of them reflecting, while the prisms are pairwise connected by faces constituting an acute angle with the input face.

36. A radiating adder according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the optical axis of the radiating sources are perpendicular to the optical axis of the forming means.

37. A radiating adder according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that between the means collimating the radiation in a plane parallel to the short side of the radiating strip and the optical summing means are introduced prisms, each of which is made in the form of a half of a second-kind Porro prism system.