RU2404444C1 - Method of focusing axisymmetric radiation flux generated by wave nature source and optical system for realising said method - Google Patents
Method of focusing axisymmetric radiation flux generated by wave nature source and optical system for realising said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2404444C1 RU2404444C1 RU2009148858/28A RU2009148858A RU2404444C1 RU 2404444 C1 RU2404444 C1 RU 2404444C1 RU 2009148858/28 A RU2009148858/28 A RU 2009148858/28A RU 2009148858 A RU2009148858 A RU 2009148858A RU 2404444 C1 RU2404444 C1 RU 2404444C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical elements
- symmetry
- radiation flux
- axis
- focusing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
- G02B19/0019—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having reflective surfaces only (e.g. louvre systems, systems with multiple planar reflectors)
- G02B19/0023—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having reflective surfaces only (e.g. louvre systems, systems with multiple planar reflectors) at least one surface having optical power
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
- G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к области оптики и могут быть использованы в качестве средств и методов фокусировки (в частном случае - коллимации) осесимметричных потоков излучения, генерируемых широким спектром источников волновой природы.The invention relates to the field of optics and can be used as a means and methods of focusing (in a particular case, collimation) of axisymmetric radiation fluxes generated by a wide range of wave sources.
Из уровня техники известен способ фокусировки осесимметричного потока излучения, генерируемого источником волновой природы, заключающийся в следующем. Генерируемый поток излучения разбивают на ряд элементарных пучков, для чего используют интегральную периодическую оптическую структуру, обладающую свойством вращательной симметрии. Данную структуру организуют посредством набора идентичных оптических элементов с, по крайней мере, одной отражающей поверхностью в каждом из них. При этом посредством каждого из упомянутых оптических элементов из потока излучения, генерируемого источником, выделяют элементарный пучок и изменяют направление его распространения относительно упомянутого потока излучения (RU №2366866, 2009 г.).The prior art method for focusing an axisymmetric radiation flux generated by a source of wave nature, which consists in the following. The generated radiation flux is divided into a number of elementary beams, for which an integral periodic optical structure with the property of rotational symmetry is used. This structure is organized by a set of identical optical elements with at least one reflective surface in each of them. In this case, by means of each of the mentioned optical elements, an elementary beam is extracted from the radiation flux generated by the source and its propagation direction is changed relative to the said radiation flux (RU No. 2366866, 2009).
Из уровня техники также известна оптическая система для фокусировки осесимметричного потока излучения, генерируемого источником волновой природы. Данная система включает интегральную периодическую оптическую структуру, обладающую свойством вращательной симметрии. Упомянутая структура организована посредством набора идентичных оптических элементов с, по крайней мере, одной отражающей поверхностью в каждом из них. При этом каждый из упомянутых оптических элементов пространственно сформирован с возможностью выделения из потока излучения, генерируемого источником, элементарного пучка и последующего изменения направления распространения выделенного элементарного пучка относительно упомянутого потока излучения (RU №76430, 2008 г.).An optical system for focusing an axisymmetric radiation flux generated by a wave source is also known in the art. This system includes an integrated periodic optical structure with the property of rotational symmetry. Said structure is organized by means of a set of identical optical elements with at least one reflective surface in each of them. Moreover, each of the mentioned optical elements is spatially formed with the possibility of separating an elementary beam from the radiation stream generated by the source and then changing the propagation direction of the selected elementary beam relative to the radiation stream (RU No. 76430, 2008).
К недостаткам вышеуказанных известных из уровня техники технических решений (как в отношении объекта изобретения «способ», так и в отношении объекта изобретения «устройство») следует отметить:The disadvantages of the aforementioned technical solutions known from the prior art (both in relation to the subject matter of the invention “method” and in relation to the subject matter of the invention “device”) should be noted:
- во-первых, сложность конструкции вследствие необходимости формирования двух интегральных периодических оптических структур, обладающих свойством вращательной симметрии (каждая из которых образована совокупностью идентичных оптических элементов, причем идентичных исключительно для каждой оптической структуры); вследствие чего усложняется технологический цикл изготовления данной структуры и, как следствие, технология реализации известного из уровня техники способа фокусировки потока излучения, генерируемого источником волновой природы (в частном случае, коллимации, при удалении фокальной области /например, точечной, линейной или пространственной/ в бесконечности);- firstly, the design complexity due to the need to form two integral periodic optical structures having the property of rotational symmetry (each of which is formed by a set of identical optical elements, and identical exclusively for each optical structure); as a result, the technological cycle of manufacturing this structure is complicated and, as a consequence, the implementation technology of the prior art method for focusing the radiation flux generated by a wave nature source (in particular, collimation, while removing the focal region (for example, point, linear or spatial) at infinity );
- во-вторых, в известных технических решениях вследствие двукратного (по отношению к заявленным объектам изобретения) увеличения отражающих поверхностей увеличиваются энергетические потери в процессе фокусировки (в частном случае, коллимации) потока излучения, обладающего энергетикой источника излучения волновой природы.- secondly, in known technical solutions, due to a twofold (with respect to the claimed objects of the invention) increase in reflective surfaces, energy losses increase during the focusing process (in particular, collimation) of a radiation stream having the energy of a radiation source of wave nature.
Техническим результатом заявленного изобретения является сокращение энергетических потерь в процессе реализации способа фокусировки посредством заявленной оптической системы при упрощении технологии осуществления фокусировки (в частном случае, коллимации) и конструкции средств для ее реализации.The technical result of the claimed invention is the reduction of energy losses during the implementation of the focusing method by means of the claimed optical system while simplifying the technology of focusing (in particular, collimation) and the design of means for its implementation.
Поставленный технический результат в отношении объекта изобретения «способ» решается посредством того, что в способе фокусировки осесимметричного потока излучения, генерируемого источником волновой природы, заключающемся в том, что генерируемый поток излучения разбивают на ряд элементарных пучков, для чего используют интегральную периодическую оптическую структуру, обладающую свойством вращательной симметрии, которую организуют посредством набора идентичных оптических элементов с, по крайней мере, одной отражающей поверхностью в каждом из них, при этом посредством каждого из упомянутых оптических элементов из потока излучения, генерируемого источником, выделяют элементарный пучок и изменяют направление его распространения относительно упомянутого потока излучения, согласно изобретению отражающие поверхности оптических элементов организуют в виде поверхностей двойной кривизны, протяженных в радиальном направлении от оси симметрии потока излучения, генерируемого источником, которые ограничивают непрерывными пространственными кривыми, проходящими вблизи указанной оси, преимущественно с, по меньшей мере, одной общей точкой на указанной оси симметрии и посредством указанных поверхностей формируют в каждом элементарном пучке семейство косых лучей с фокусом за пределами упомянутой оси симметрии, в том числе и в бесконечности.The technical result set in relation to the subject matter of the invention, the “method” is solved by the fact that in the method of focusing an axisymmetric radiation flux generated by a wave source of nature, namely, that the generated radiation flux is divided into a number of elementary beams, for which an integral periodic optical structure having a property of rotational symmetry, which is organized by means of a set of identical optical elements with at least one reflecting surface in each of them, while using each of the mentioned optical elements from the radiation flux generated by the source, an elementary beam is extracted and the direction of its propagation relative to the said radiation flux is changed, according to the invention, the reflecting surfaces of the optical elements are arranged in the form of double curvature radially extended from the axis of symmetry of the radiation flux generated by the source, which are limited by continuous spatial curves passing near Kazana axis, preferably with at least one common point on said axis of symmetry and through the said surfaces are formed in each elementary beam family of oblique rays with a focus outside of said axis of symmetry, and including at infinity.
Интегральную периодическую оптическую структуру формируют с шагом расположения оптических элементов, который определяют из условия обеспечения минимального, преимущественно полного исключения наложения отклоненных элементарных пучков на смежные оптические элементы.An integrated periodic optical structure is formed with a step of arrangement of optical elements, which is determined from the condition of ensuring a minimum, mainly complete elimination of the overlap of deflected elementary beams on adjacent optical elements.
В качестве оптических элементов допустимо использовать любые известные из уровня техники волноводы, пространственная структура которых организована с учетом условий, описанных в п.1 формулы.As optical elements, it is permissible to use any waveguides known from the prior art whose spatial structure is organized taking into account the conditions described in claim 1 of the formula.
Поставленный технический результат в отношении объекта изобретения «устройство» решается посредством того, что в оптической системе для фокусировки осесимметричного потока излучения, генерируемого источником волновой природы, включающей интегральную периодическую оптическую структуру, обладающую свойством вращательной симметрии, которая организована посредством набора идентичных оптических элементов с, по крайней мере, одной отражающей поверхностью в каждом из них, при этом каждый из упомянутых оптических элементов пространственно сформирован с возможностью выделения из потока излучения, генерируемого источником, элементарного пучка и последующего изменения направления распространения выделенного элементарного пучка относительно упомянутого потока излучения, согласно изобретению отражающие поверхности оптических элементов функционально являются средством формирования в каждом элементарном пучке семейства косых лучей с фокусом за пределами упомянутой оси симметрии, в том числе и в бесконечности, при этом отражающие поверхности выполнены в виде поверхностей двойной кривизны, протяженных в радиальном направлении от оси симметрии потока излучения, генерируемого источником, и ограничены непрерывными пространственными кривыми, проходящими вблизи указанной оси, преимущественно с, по меньшей мере, одной общей точкой на указанной оси симметрии.The technical result set with respect to the object of the invention “device” is solved by the fact that in an optical system for focusing an axisymmetric radiation flux generated by a wave source of nature, including an integrated periodic optical structure having the property of rotational symmetry, which is organized by a set of identical optical elements at least one reflective surface in each of them, with each of the mentioned optical elements space is formed so that an elementary beam can be separated from the radiation stream generated by the source and subsequently change the propagation direction of the selected elementary beam relative to the radiation stream, according to the invention, the reflecting surfaces of the optical elements are functionally a means of forming in each elementary beam a family of oblique rays with a focus outside the axis symmetry, including at infinity, while reflective surfaces are made in the form of surfaces double curvature radially extended from the symmetry axis of the radiation flux generated by the source, and are limited by continuous spatial curves passing near the specified axis, mainly with at least one common point on the specified axis of symmetry.
Величина шага расположения оптических элементов в интегральной периодической оптической структуре 4, как правило, рассчитывается из условия обеспечения минимального, преимущественно полного исключения наложения отклоненных элементарных пучков 3 на смежные оптические элементы 5.The magnitude of the step of the arrangement of the optical elements in the integrated periodic
В качестве оптических элементов могут быть использованы любые известные из уровня техники волноводы, пространственная структура которых организована с учетом условий, описанных в п.4 формулы.As optical elements can be used any known from the prior art waveguides, the spatial structure of which is organized taking into account the conditions described in
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками и связями между ними, идентичными всем существенным признакам заявленных технических решений, а выбранные из выявленных аналогов прототипы, как наиболее близкие по совокупности признаков аналоги, позволили выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявленных объектах изобретения, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, made it possible to find that no analogues were found that are characterized by signs and relationships between them, identical to all the essential features of the claimed technical solutions, and the prototypes selected from the identified analogues, as the closest analogues in terms of the totality of features, made it possible to identify the essential set (in relation to technical result), distinctive features in the claimed objects of the invention set forth in the claims.
Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "novelty" under the current law.
Для проверки соответствия заявленных объектов изобретения требованию условию патентоспособности «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленных объектов, результаты которого показывают, что заявленные объекты изобретения не следуют для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленных технических решений преобразований на достижение усматриваемого заявителем технического результата.To check the conformity of the claimed objects of the invention to the patentability requirement “inventive step”, the applicant conducted an additional search for known technical solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed objects, the results of which show that the claimed objects of the invention do not explicitly follow from the well-known prior art, since from the prior art determined by the applicant, the influence of the envisaged entities has not been identified ennymi features of the claimed technical solutions transformation to achieve a technical result sees the applicant.
В частности, в заявленных объектах изобретения не предусматриваются следующие преобразования известных объектов-прототипов:In particular, the claimed objects of the invention do not include the following transformations of known prototype objects:
- дополнение известного объекта каким-либо известным признаком, присоединяемым к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;- addition of a well-known object by any well-known sign, attached to it according to known rules, to achieve a technical result, in respect of which the influence of such additions is established;
- замена какого-либо признака известного объекта другим известным признаком для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;- replacement of any sign of a known object with another well-known sign to achieve a technical result, in respect of which the influence of such a replacement is established;
- исключение какого-либо признака известного объекта с одновременным исключением обусловленной наличием этого признака функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;- the exclusion of any sign of a known object with the simultaneous exclusion due to the presence of this sign of the function and the achievement of the usual result for this exclusion;
- увеличение количества однотипных признаков в известном объекте для усиления технического результата, обусловленного наличием в объекте именно таких признаков;- an increase in the number of similar features in a known object to enhance the technical result due to the presence of just such signs in the object;
- выполнение известного объекта или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами материала;- the implementation of a known object or part thereof from a known material to achieve a technical result due to the known properties of the material;
- создание объекта, включающего известные признаки, выбор которых и связь между ними осуществлены на основании известных правил, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами признаков этого объекта и связей между ними.- the creation of an object, including well-known features, the choice of which and the relationship between them are based on known rules, and the technical result achieved in this case is due only to the known properties of the features of this object and the relationships between them.
Следовательно, заявленные объекты изобретения соответствуют требованию условия патентоспособности «изобретательский уровень» по действующему законодательству.Therefore, the claimed objects of the invention comply with the requirement of the patentability condition "inventive step" under applicable law.
Изобретения поясняются графическими материалами.The invention is illustrated by graphic materials.
Фиг.1 - общий вид одного из возможных вариантов выполнения заявленной оптической системы (интегральной оптической структуры) в изометрии.Figure 1 is a General view of one of the possible embodiments of the claimed optical system (integrated optical structure) in isometry.
Фиг.2 - вид в плане другого возможного варианта выполнения оптической системы (со срезанной вершиной, т.е. в виде усеченной полусферической структуры).Figure 2 is a plan view of another possible embodiment of an optical system (with a truncated apex, i.e., in the form of a truncated hemispherical structure).
Фиг.3 - распределение освещенности после преобразования (фокусировки) потока излучения, генерируемого источником, в соответствии с заявленным изобретением (согласно варианта по фиг.1).Figure 3 - distribution of illumination after conversion (focusing) of the radiation flux generated by the source, in accordance with the claimed invention (according to the variant of figure 1).
Фиг.4 - диаграмма распределения освещенности после преобразования (фокусировки) потока излучения, генерируемого источником, в соответствии с заявленным изобретением (согласно варианту по фиг.2)Figure 4 is a diagram of the distribution of illumination after conversion (focusing) of the radiation flux generated by the source, in accordance with the claimed invention (according to the embodiment of figure 2)
Фиг.5 - оптическая схема распространения потока излучения, генерируемого источником (а также выделенных из него и отклоненных пучков), в процессе его преобразования согласно изобретению.5 is an optical diagram of the propagation of the radiation flux generated by the source (as well as extracted and deflected beams) during its conversion according to the invention.
Составляющие структуры, элементы и потоки излучения (в том числе, выделенные и отклоненные пучки) заявленной оптической системы в графических материалах обозначены следующими позициями.The constituent structures, elements and radiation fluxes (including extracted and deflected beams) of the claimed optical system in graphic materials are indicated by the following positions.
1 - поток (излучения осесимметричный);1 - flux (axisymmetric radiation);
2 - источник (излучения волновой природы);2 - source (radiation of a wave nature);
3 - пучок (элементарный волновой;3 - beam (elementary wave;
4 - структура (оптическая периодическая, обладающая свойством вращательной симметрии;4 - structure (optical periodic, with the property of rotational symmetry;
5 - элемент (оптический структуры 4);5 - element (optical structure 4);
6 - ось (симметрии генерируемого источником 2 потока1 излучения);6 - axis (symmetry of the radiation stream1 generated by the source 2);
7 - точка (общая для непрерывных пространственных кривых, ограничивающих отражающие поверхности двойной кривизны оптических элементов 5);7 - point (common for continuous spatial curves that bound reflective surfaces of double curvature of optical elements 5);
8 - кривая (непрерывная пространственная, которая ограничивает отражающую поверхность оптических элементов 5).8 - curve (continuous spatial, which limits the reflective surface of the optical elements 5).
Физическая сущность заявленного способа фокусировки (в частном случае, коллимации) осесимметричного потока излучения, генерируемого источником волновой природы, заключается в следующем.The physical nature of the claimed method of focusing (in the particular case of collimation) of an axisymmetric radiation flux generated by a wave source is as follows.
В способе фокусировки осесимметричного потока 1 излучения, генерируемого источником 2 волновой природы, поток 1 излучения разбивают на ряд элементарных пучков 3. Для этого используют интегральную периодическую оптическую структуру 4, обладающую свойством вращательной симметрии. Данную структуру 4 организуют посредством набора идентичных оптических элементов 5 с, по крайней мере, одной отражающей поверхностью в каждом из них. При этом посредством каждого из упомянутых оптических элементов 5 из потока 1 излучения, генерируемого источником 2, выделяют элементарный пучок 3 и изменяют направление его распространения относительно упомянутого потока 1 излучения. Отражающие поверхности оптических элементов 5 организуют в виде поверхностей двойной кривизны, протяженных в радиальном направлении от оси 6 симметрии потока 1 излучения, генерируемого источником. Данные отражающие поверхности ограничивают непрерывными пространственными кривыми 8, проходящими вблизи указанной оси 6, преимущественно с, по меньшей мере, одной общей точкой 7 на указанной оси 6 симметрии и посредством указанных поверхностей формируют в каждом элементарном пучке 3 семейство косых лучей с фокусом F за пределами упомянутой оси 6 симметрии, в том числе и в бесконечности.In the method of focusing an axisymmetric radiation flux 1 generated by a wave source 2, the radiation flux 1 is divided into a number of elementary beams 3. For this, an integral periodic
Интегральную периодическую оптическую структуру 4 формируют с шагом расположения оптических элементов 5 в окружном направлении, который определяют из условия обеспечения минимального, преимущественно полного исключения наложения отклоненных элементарных пучков на смежные оптические элементы 5.The integrated periodic
В качестве оптических элементов 5 допустимо использовать любые известные из уровня техники волноводы, пространственная структура которых организована с учетом условий, описанных в п.1. формулы.As
Таким образом, согласно заявленному способу обеспечивается фокусировка (в частном случае, коллимация) потока 1 излучения, генерируемого источником 2, по крайней мере, в одном направлении (одной области пространства). То есть, если посредством источника 2 обеспечивается поток 1 излучения (с вертикальной осью 6 симметрии этого потока 1), например, в область пространства, приближенную к полусфере, то на выходе из оптической системы получаем некий сфокусированный (коллимированный) круговой поток в горизонтальный области пространства.Thus, according to the claimed method, focusing (in a particular case, collimation) of the radiation flux 1 generated by the source 2 in at least one direction (one region of space) is provided. That is, if a source 1 of radiation is provided through source 2 (with a vertical axis 6 of symmetry of this stream 1), for example, into a region of space close to the hemisphere, then at the exit from the optical system we get a certain focused (collimated) circular stream into a horizontal region of space .
Следовательно, если на входе в оптическую структуру 4 половинный апертурный угол был равен, например, 90°, то на выходе из этой структуры 4 он должен быть меньше 90°, а в предельном случае стремится к нулю.Therefore, if at the entrance to the
Вследствие чего и осуществляется фокусировка (в частном случае, коллимация) практически полного потока 1 излучения, генерируемого источником 2, в заданной кольцевой (круговой) области пространства.As a result of which, focusing (in a particular case, collimation) of the almost complete flux 1 of radiation generated by source 2 is carried out in a given annular (circular) region of space.
Оптические элементы 5 оптической структуры могут быть выполнены: с отражающими, преломляющими, частично рассеивающими поверхностями, в виде какой-то градиентной или дифрагирующей среды, в том числе в виде набора волноводов.
Данный способ фокусировки (коллимации) потока 1 излучения в заданной области пространства приемлем к любому излучению волновой природы, в частности: электромагнитному, рентгеновскому, звуковому и т.п.This method of focusing (collimating) the radiation flux 1 in a given region of space is acceptable to any radiation of a wave nature, in particular: electromagnetic, x-ray, sound, etc.
В дальнейшем заявленный способ и устройство для его реализации можно использовать в более сложных фокусирующих (коллимирующих) оптических системах, в которых сконцентрированный в ограниченной области пространства (посредством заявленного способа и устройства для его реализации) поток подвергается дальнейшему преобразованию, например изменению его направления, с использованием известных из современного уровня техники средств и методов.In the future, the claimed method and device for its implementation can be used in more complex focusing (collimating) optical systems in which the stream concentrated in a limited area of space (by the claimed method and device for its implementation) is subjected to further transformation, for example, changing its direction, using means and methods known from the state of the art.
Отражательная поверхность смежного оптического элемента 5 периодической структуры 4 организуется простым поворотом в окружном направлении на заданный дискретный угол предыдущего оптического элемента 5 относительно оси симметрии 6. При осуществлении поворота (с заданным шагом) вокруг данной оси 6 на 360° формируется замкнутая периодическая структура 4, обладающая свойством вращательной симметрии, реализующая вышеупомянутое свойство, необходимое и достаточное для организации выходной угловой апертуры рассматриваемой структуры 4 меньшей величины, по отношению к величине угловой апертуры этой же структуры 4 на входе в нее потока 1.The reflective surface of the adjacent
Оптическая система для фокусировки (в частном случае, коллимации) осесимметричного потока 1 излучения, генерируемого источником 2 волновой природы, включает следующие структуры и элементы.An optical system for focusing (in a particular case, collimation) of an axisymmetric radiation flux 1 generated by a wave source 2 of a wave nature includes the following structures and elements.
Интегральную периодическую оптическую структуру 4, обладающую свойством вращательной симметрии. Данная структура 4 организована посредством набора идентичных оптических элементов 5 с, по крайней мере, одной отражающей поверхностью в каждом из них (условно не обозначена). При этом каждый из упомянутых оптических элементов 5 пространственно сформирован с возможностью выделения из потока 1 излучения, генерируемого источником 2, элементарного пучка 3 и последующего изменения направления распространения выделенного элементарного пучка 3 относительно упомянутого потока 1 излучения. Отражающие поверхности оптических элементов 5 функционально являются средством формирования в каждом элементарном пучке 3 семейства косых лучей с фокусом F за пределами упомянутой оси 6 симметрии, в том числе и в бесконечности, при этом отражающие поверхности выполнены в виде поверхностей двойной кривизны, протяженных в радиальном направлении от оси 6 симметрии потока 1 излучения, генерируемого источником 2, и ограничены непрерывными пространственными кривыми 8, проходящими вблизи указанной оси 6, преимущественно с, по меньшей мере, одной общей точкой 7 на указанной оси 6 симметрии.The integrated periodic
Величину шага расположения (в окружном направлении) оптических элементов 5 в интегральной периодической оптической структуре 4, как правило, формируют с шагом расположения оптических элементов, который определяют из условия обеспечения минимального, преимущественно полного исключения наложения отклоненных элементарных пучков 3 на смежные оптические элементы 5.The size of the location step (in the circumferential direction) of the
В качестве оптических элементов 5 могут быть использованы любые известные из уровня техники волноводы, пространственная структура которых организована с учетом условий, описанных в п.4 формулы.As
Принцип работы заявленной оптической системы с физической точки зрения для специалиста в данной области с очевидностью вытекает из оптической схемы по фиг.5 графических материалов, а также вышеизложенной информации при описании заявленного способа и дополнительных пояснений не требует.The principle of operation of the claimed optical system from a physical point of view for a person skilled in the art obviously follows from the optical scheme of figure 5 of graphic materials, as well as the above information when describing the claimed method and does not require additional explanations.
На всем протяжении описания и формулы изобретения термины «содержит», «содержащий», «включает», «включающий» и подобные, если не оговорено особо, следует понимать в смысле содержащий, а не исключающий или исчерпывающий, то есть «включающим в себя, но не ограниченным этим».Throughout the description and claims, the terms “contains,” “comprising,” “includes,” “including,” and the like, unless otherwise specified, should be understood in the sense of containing, and not exclusive or exhaustive, that is, “including, but not limited to this. ”
Настоящее изобретение описано выше только посредством примеров, следовательно, изменения и дополнения могут быть внесены в пределах сущности изобретения, которая распространяется на эквиваленты описанных особенностей.The present invention is described above only by way of examples, therefore, changes and additions can be made within the essence of the invention, which extends to equivalents of the described features.
Заявленные объекты изобретения могут найти широкое применение в различных областях науки и техники для осуществления фокусировки (в частном случае, коллимации) потока излучения волновой природы.The claimed objects of the invention can find wide application in various fields of science and technology for focusing (in particular, collimation) the radiation flux of a wave nature.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленных технических решений следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed technical solutions:
- объекты, воплощающие заявленные технические решения, при их осуществлении предназначены для использования, преимущественно для осуществления фокусировки (в частном случае, коллимации) потока излучения волновой природы;- objects that embody the claimed technical solutions, when implemented, are intended to be used, mainly for focusing (in particular, collimating) the radiation flux of a wave nature;
- для заявленных объектов в том виде, как они охарактеризованы в независимых пунктах нижеизложенной формулы, подтверждена возможность их осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the declared objects in the form as described in the independent clauses of the formula below, the possibility of their implementation using the means and methods described above or known from the prior art on the priority date is confirmed;
- объекты, воплощающие заявленные технические решения, при их осуществлении способны обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- objects that embody the claimed technical solutions, when implemented, are able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.
Следовательно, заявленные объекты соответствуют требованию условия патентоспособности «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed objects comply with the requirements of the patentability condition "industrial applicability" under applicable law.
Claims (6)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009148858/28A RU2404444C1 (en) | 2009-12-29 | 2009-12-29 | Method of focusing axisymmetric radiation flux generated by wave nature source and optical system for realising said method |
| PCT/RU2010/000003 WO2011081553A1 (en) | 2009-12-29 | 2010-01-14 | Method for focusing an axisymmetrical radiation flow generated by a wave-type source and optical system for implementing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009148858/28A RU2404444C1 (en) | 2009-12-29 | 2009-12-29 | Method of focusing axisymmetric radiation flux generated by wave nature source and optical system for realising said method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009148858A RU2009148858A (en) | 2010-08-20 |
| RU2404444C1 true RU2404444C1 (en) | 2010-11-20 |
Family
ID=44058523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009148858/28A RU2404444C1 (en) | 2009-12-29 | 2009-12-29 | Method of focusing axisymmetric radiation flux generated by wave nature source and optical system for realising said method |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2404444C1 (en) |
| WO (1) | WO2011081553A1 (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1697041A1 (en) * | 1990-02-23 | 1991-12-07 | Центральное Конструкторское Бюро Уникального Приборостроения Научно-Технического Объединения Ан Ссср | Device for gauss beam focusing in a rectangle with uniformity of intensity distribution |
| AUPM597794A0 (en) * | 1994-05-31 | 1994-06-23 | Australian National University, The | Lenses formed by arrays of reflectors |
| RU2238576C1 (en) * | 2003-01-09 | 2004-10-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инсмат Технология" | Method for focusing wave field and device for realization of said method |
| ATE528693T1 (en) * | 2006-09-15 | 2011-10-15 | Media Lario Srl | OPTICAL COLLECTOR SYSTEM |
| RU76430U1 (en) * | 2008-05-26 | 2008-09-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инсмат Технология" | OPTICAL MODULE FOR WAVE FIELD CONVERSION |
-
2009
- 2009-12-29 RU RU2009148858/28A patent/RU2404444C1/en not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-01-14 WO PCT/RU2010/000003 patent/WO2011081553A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2011081553A1 (en) | 2011-07-07 |
| RU2009148858A (en) | 2010-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Minin et al. | Localized EM and photonic jets from non‐spherical and non‐symmetrical dielectric mesoscale objects: brief review | |
| Khonina et al. | Analysis of wave aberration influence on reducing focal spot size in a high-aperture focusing system | |
| Dharmavarapu et al. | Diffractive optics for axial intensity shaping of Bessel beams | |
| CN107728242B (en) | Multi-focus Fibonacci zone plate and construction method thereof | |
| Siemion | The magic of optics—an overview of recent advanced terahertz diffractive optical elements | |
| JP6284073B2 (en) | Optical design method for X-ray focusing system using rotating mirror and X-ray focusing system | |
| CN104914492B (en) | The design method of adjustable bessel beam generation device and its high-order annulus Darman raster | |
| Sokolovskii et al. | Influence of the axicon characteristics and beam propagation parameter on the formation of Bessel beams from semiconductor lasers | |
| US2751816A (en) | Paraboloidal reflector | |
| RU2404444C1 (en) | Method of focusing axisymmetric radiation flux generated by wave nature source and optical system for realising said method | |
| Gaffar et al. | Poynting vector profile of a tightly focused radially polarized beam in the presence of primary aberrations | |
| Liu et al. | Focusing of an elliptical mirror based system with aberrations | |
| Cremer Jr et al. | Advances in Imaging and Electron Physics: Part A | |
| Moreno | Optimized IR synchrotron beamline design | |
| CN107132652B (en) | The compact nested type plane orthogonal type structure of X-ray focusing telescope and design method | |
| Geints et al. | Characteristics of photonic jets from microcones | |
| WO2022153978A1 (en) | Mirror design method, and astigmatism control mirror having reflection surface on which design equation in said method is established | |
| CN204463842U (en) | The two-dimensional x-ray plane combination refractor that a kind of focal spot is adjustable | |
| Kolomiets | For the Jubilee of Professor Victor V. Kotlyar | |
| Zhabin et al. | Choporova Yu. Yu. Spectrum of spatial frequency of terahertz vortex Bessel beams formed using phase plates with spiral zones | |
| Lalithambigai et al. | Formation of multiple focal spots using a high NA lens with a complex spiral phase mask | |
| Wu et al. | A method for numerical calculation of point spread function of an irregular aperture objective lens | |
| Cremer Jr | Introduction to Neutron and X-ray Optics | |
| Greisukh et al. | Potentialities of achromatized diffractive and diffractive-refractive X-ray focusing systems | |
| Li et al. | Focusing of hyperbolic-cosine-Gaussian beam with a spiral phase plate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131230 |