RU96118276A

RU96118276A - Конденсирующая и собирающая оптическая система с параксиально расположенным вогнутым отражателем

Info

Publication number: RU96118276A
Application number: RU96118276/28A
Authority: RU
Inventors: С.Бейкер Гленн; М.Бреннер Дуглас; Л.Пиккиони Роберт
Original assignee: Коджент Лайт Текнолоджиз, Инк.
Priority date: 1994-02-01
Filing date: 1995-02-01
Publication date: 1998-12-20

Claims

1. Конденсорная и собирающая система для сбора излучения, включающая основной отражатель, имеющий вогнутую часть отражающей поверхности, причем эта вогнутая часть отражающей поверхности определяет оптическую ось и первый центр кривизны, лежащий на оптической оси, источник электромагнитного излучения, снабженный колбой, причем источник расположен на оптической оси, но смещен на первое расстояние от первого центра кривизны вогнутой части поверхности в сторону вогнутой части поверхности, при этом основной отражатель имеет конфигурацию, позволяющую отражать практически все излучение, испускаемое источником, в обратном направлении сквозь колбу, и объект, расположенный приблизительно на оптической оси, но смещенный на второе расстояние от первого центра кривизны вогнутой части поверхности в направлении от вогнутой части поверхности для получения практически сфокусированного изображения источника, отражаемого вогнутой частью поверхности.

2. Система по п. 1, в которой первое и второе расстояние приближенно связаны выражением
(1-Z_s/r₁)•(1-Z_i/r₁)=1,
где Z_s - первое расстояние;
Z_i - второе расстояние;
r₁ - первый радиус кривизны вогнутой части отражающей поверхности основного отражателя.

3. Система по п.1, в которой вогнутая часть поверхности в основном имеет параболическую форму, эллипсоидную форму, тороидальную форму или асферическую форму.

4. Система по п.1, в которой вогнутая часть поверхности имеет в основном тороидальную форму, образующую тороидальную часть поверхности с первым центром кривизны и соответствующим первым радиусом кривизны в первой плоскости и вторым центром кривизны и соответствующим вторым радиусом кривизны во второй плоскости, перпендикулярной первой плоскости, при этом первый радиус кривизны и второй радиус кривизны имеют различную длину для уменьшения оптических аберраций, обусловленных колбой источника, в которую помещен этот источник, путем совмещения первой точки формирования изображения, образуемой световыми лучами в первой плоскости, со второй точкой формирования изображения, образуемой световыми лучами во второй плоскости.

5. Система по п.1, в которой вся поверхность основного отражателя образована вогнутой частью поверхности.

6. Система по п. 1, в которой источник электромагнитного излучения представляет собой источник света, выбранной из группы, включающей электродуговую лампу переменного тока, электродуговую лампу постоянного тока, газоразрядную лампу, лампу накаливания, светоизлучающий диод и полупроводниковый лазер.

7. Система по п.1, в которой излучение, испускаемое источником, представляет собой излучение, выбранное из группы, включающей импульсное излучение, непрерывное излучение, когерентное излучение, некогерентное излучение, монохроматическое излучение, широкополосное излучение, узкополосное излучение либо любую комбинацию импульсного излучения, непрерывного излучения, когерентного излучения, некогерентного излучения, монохроматического излучения, широкополосного излучения и узкополосного излучения.

8. Система по п.1, в которой объект представляет собой объект, выбранный из группы, включающей по меньшей мере одно оптическое волокно, срез проксимального торца которого расположен под углом, перпендикулярным продольной оси оптического волокна, и по меньшей мере одно оптическое волокно, срез проксимального торца которого расположен под углом, не перпендикулярным продольной оси оптического волокна.

9. Система по п.1, в которой источник излучения представляет собой лампу, снабженную колбой, а корректирующая оптика для компенсации оптических аберраций в практически сфокусированном изображении, обусловленных колбой лампы, размещена в положении, выбранным из первого положения между вогнутой частью поверхности основного отражателя и источником и второго положения между источником и освещаемым объектом.

10. Система по п.1, которая дополнительно включает вспомогательный отражатель, расположенный практически напротив вогнутой части отражающей поверхности основного отражателя по отношению к источнику, для отражения излучения, испускаемого источником, в обратном направлении сквозь источник в сторону вогнутой части отражающей поверхности основного отражателя.

11. Система по п.10, в которой отражающая поверхность вспомогательного отражателя вогнута относительно источника и содержит часть, в основном имеющую тороидальную, сферическую или асферическую форму.

12. Система по п.1, в которой отражающие поверхности основного отражателя и вспомогательного отражателя подвергают по меньшей мере одной операции оптической обработки для регулирования потока излучения.

13. Система по п.10, в которой объект представляет собой оптическое волокно, на торец которого фокусируется излучение, отраженное вогнутой частью отражающей поверхности основного отражателя, а на поверхности второго отражателя предусмотрено отверстие, ось которого совпадает с оптической осью и в которое пропущен торец оптического волокна, на который фокусируется излучение.

14. Система по п.10, которая дополнительно включает корпус, внутренние поверхности стенок которого образуют основной отражатель и вспомогательный отражатель и вспомогательный отражатель.

15. Система по п.14, в которой корпус дополнительно снабжен крышкой и дном, прикрепляемым к его стенкам и образующими герметичную конструкцию, которая может быть заполнена сжатым газом.

16. Система по п.14, в которой основной и вспомогательный отражатели конструктивно объединены друг с другом с образованием единого отражателя, расположенного на внутренней поверхности корпуса.

17. Система по п.14, в которой в корпусе дополнительно предусмотрено окно, расположенное в области концентрации излучения, для обеспечения, прохождения излучения из корпуса наружу к проксимальному торцу оптического волокна, выбранного из первого оптического волокна, торец которого примыкает к окну, и второго оптического волокна, торец которого расположен на некотором расстоянии от окна.

18. Система по п.17, в которой окно имеет плоскую поверхность, образованную практически прозрачным, не влияющим на изображение оптическим элементом или практически прозрачным влияющим на изображение оптическим элементом.

19. Система по п.17, в которой окно с плоской поверхностью представляет собой прозрачное, не влияющее на изображение, полусферическое окно, образованное на плоской поверхности, причем полусферическое окно отцентрировано относительно практически сфокусированного изображения, отраженного сферической частью поверхности основного отражателя.

20. Система по п. 17, в которой окно подвергают по меньшей мере одной операции оптической обработки для регулирования потока излучения.

21. Конденсорная и собирающая система для сбора электромагнитного излучения, включающая основной отражатель, имеющий вогнутую часть отражающей поверхности, причем эта вогнутая часть отражающей поверхности определяет оптическую ось и первый центр кривизны, лежащий на оптической оси, источник электромагнитного излучения, расположенный приблизительно на оптической оси, но смещенной на первое расстояние от первого центра кривизны вогнутой части поверхности в сторону вогнутой части поверхности, объект, расположенный приблизительно на оптической оси, но смещенный на второе расстояние от первого центра кривизны вогнутой части поверхности в направлении от вогнутой части поверхности для получения практически сфокусированного изображения источника, отражаемого вогнутой частью поверхности, и причем первое и второе расстояние приближенно связаны выражением
(1-Z_s/r₁)•(1-Z_i/r₁)=1,
где Z_s - первое расстояние;
Z_i - второе расстояние;
r₁ - первый радиус кривизны вогнутой части отражающей поверхности основного отражателя.

22. Конденсорная и собирающая система для сбора электромагнитного излучения, включающая основной отражатель, имеющий вогнутую часть отражающей поверхности, причем эта вогнутая часть отражающей поверхности определяет оптическую ось и первый центр кривизны, лежащий на оптической оси, источник электромагнитного излучения, расположенный приблизительно на оптической оси, но смещенный на первое расстояние от первого центра кривизны вогнутой части поверхности в сторону вогнутой части поверхности, объект, расположенный приблизительно на оптической оси, но смещенный на второе расстояние от первого центра кривизны вогнутой части поверхности в направлении от вогнутой части поверхности для получения практически сфокусированного изображения источника, отражаемого вогнутой частью поверхности, и причем вогнутая часть поверхности имеет в основном тороидальную форму, образующую тороидальную часть поверхности с первым центром кривизны и соответствующим первым радиусом кривизны в первой плоскости и вторым центром кривизны и соответствующим вторым радиусом кривизны во второй плоскости, перпендикулярной первой плоскости, при этом первый радиус кривизны и второй радиус кривизны имеют различную длину для уменьшения оптических аберраций, обусловленных колбой источника, в которую помещен этот источник, путем совмещения первой точки формирования изображения, образуемой световыми лучами в первой плоскости, со второй точкой формирования изображения, образуемой световыми лучами во второй плоскости.

23. Конденсорная и собирающая система для сбора электромагнитного излучения, включающая основной отражатель, имеющий вогнутую часть отражающей поверхности, причем эта вогнутая часть отражающей поверхности определяет оптическую ось и первый центр кривизны, лежащий на оптической оси, источник электромагнитного излучения, расположенный приблизительно на оптической оси, но смещенный на первое расстояние от первого центра кривизны вогнутой части поверхности в сторону вогнутой части поверхности, объект, расположенный приблизительно на оптической оси, но смещенный на второе расстояние от первого центра кривизны вогнутой части поверхности в направлении от вогнутой части поверхности для получения практически сфокусированного изображения источника, отражаемого вогнутой частью поверхности, и причем система дополнительно включает вспомогательный отражатель, расположенный практически напротив вогнутой части отражающей поверхности основного отражателя по отношению к источнику, для отражения излучения, испускаемого источником, в обратном направлении сквозь источник в сторону вогнутой части отражающей поверхности основного отражателя, причем система дополнительно включает корпус, внутренние поверхности стенок которого образуют основной отражатель и вспомогательный отражатель, и причем корпус дополнительно снабжен крышкой и дном, прикрепляемыми к его стенкам и образующими герметичную конструкцию, которая может быть заполнена сжатым газом.