SU1027503A1 - Устройство дл расширени монохроматического пучка лучей,ортогональных цилиндрической поверхности - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ПУЧКА ЛУЧЕЙ, ортогональных цилиндрической поверхности , вкЛючанщее оптические элементы дво кой симметрии, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции, оно состоит из двух плоских дифракционных решеток, образующих двухгранный угол, причем /штрихи ранеток ориентированы параллельно ребру двугранного угла, j их пространственные периоды определ ютс  из соотношений Т, Т,, гдеТ|, и Та. - пространственные периоды первой и второй дифракционных решеток соответственноJ - рабоча  длина волны; .Ч- угол при вершине двугранного (угла. (Л

Description

Изобретение относчтс  к технике преобразовани  пучков лучей, а точнее к анаморфотным оптическим системам. Известно устройство дл  расширени  монохроматического пучка лучей выполненное в виде афокальной оптической систекы, состо щей из сферических линз Г13. Недостатком данного устройства  вл етс  его непригодность дл  расширени  пучка лучей, ортогональных цилиндрической поверхности. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  расширени  монохроматического пучка лучей, ортогоНсшьных цилиндрической поверхности состо щее из оптических элементов дво кой симметрии 21. В известном устройстве дл  улучшени  линейного размера пучка в сечении, где лучи параллельны между собой и образуют.изображение бесконечно удаленного штриха. Примен етс  афокальна  оптическа  система, состо ща  из цилиндрических линз, образующие которых ориентированы в одном направлении. Недостатком таких оптических устройств  вл етс  то, что они, как правило, многоком понентны, содержат сложные и дорог сто щие цилиндрические объективы. Кроме того, при расчете этих систем существенные трудности представл ет минимизаци  вносиквш ими в пучек аберраций. Цель изобретени  - упрощение конструкции. Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство дл  расширени  монохро матического пучка лучей ортогонгшьны цилиндрической, поверхности, включающее оптические элементы дво кой симметрии, состоит из двух плоских дифракционных решеток, образующих двугранный угол, причем штрихи реше ТОК: ориентированы параллельно ребру двугранного угла, а их пространственные периода определ ютс  из соот ношений v- /tq:«f; VA.KW«P, где и Tj - пространственные периоды первой и второй ди йракционных peDieTOK соответственно; / - рабоча  длина волны/ Ч - угол при вершине двугран ,ногр угла. На фиг. 1 представлено сечение предлагаемого устройства плоскостью перпендикул рной штрихам решеток на фиг. 2 - сечение плоскостью, пар лельной этим штрихам, на фиг. 3 график зависимости коэффициента рас ширени  пучка N от величины двугранного угла , образованного решеткамн . Устройство дл  расширени  монохроматического пучка лучей, ортогональных цилиндрической поверхности, состоит из двух плоских пропускающих или отражательных дифракционных решеток 1 и 2, образующих двугранный . угол Ч (на фиг. 1 и 2 показана конструкци  с пропускающими решетками )i Штрихи решеток 1 и 2 ориентированы параллельно ребру 3 двугранного угла «f , а их пространственные периоды определ ютс  из вышеуказанных соотношений. Использование в устройстве плоских дифракционных решеток обуславливает отсутствие аберраций в трансформируемом пучке, что позвол ет обойтись без оптических элементов , предназначенных дл  компенсации аббераций. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Расшир емый монохроматический пучок лучей, ортогонгшьных цилиндрической поверхности, направл ют на решетку 1 так, чтобы штрих, формируемый этим пучком на конечном рассто нии , лежал в плоскости, перпендакул рной направлению штрихов решеток 1 и 2. При этом Нсшравление распространени  пучка должно составл ть С нормалью к поверхности решетки 1 угол oi OfCSirt Л|Т, . В результате на решетке 1 направление распространени  пучка совпадает с нор малью к ее поверхности, а линейный размер пучка в сечении, перпендику- , . рнст штрихам решетки, становитс равным . di dt - С05 -Ti-t i f где. di - размер пучка, падающего на решетку 1. Таким образом, решетка расшир ет пучок в l/COgct раз. Однако при этом происходит изменение структуры пучка, так как после дифракции ои перестает быть пучком лучей, ортогональных цилиндрической поверхности, поскольку штрих, формируемый им на. конечном рассто нии перестает быть пермендикул рным направлению распространени  пучка и составл етС ним угол 6- 90-f. Т.е. лучи в результате дифракции на решетке 1 станов тс  ортогональными конической поверхности. В силу того, что пространственные периода решеток Т и 1 относ тс  друг к другу как косинус угла f , решетка 2 компенсирует наклон штриха, обусловленный решеткой 1. После дифракции на второй решетке пучок лучей имеет ту же структуру, что и исходный , т.е. его лучи ортогональны цилиндрической поверхности. При этом

dfft - размер пучка в сечении, где формируетс  изобргикеиие штриха, лежащего на бесконечности/ определ етс  из соотношени 

di, . . Il-t5fi(fcos4

а коэффициент расширени  пучка из соотношени 

..

Зч fl-tQr-vcoef Измен   величину , а следовательно , и периоды решеток можно получать устройства, характеризующиес 

различными коэффициентами расширени . Рассматриваемое устройство в силу одномерности и одинаковой ориентации дифракционных решеток не оказывает никакого вли ни  на ортогональные

рассмотренному сечени  пучка.

Таким образом, предлагаемое устройство дл  расимрени  монохроматического пучка лучей, ортогональных цилиндрической поверхности, выгодно

отличаетс  от известных устройств . аналогичного назначени  своей простотой и отсутствием аберраций.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ПУЧКА ЛУЧЕЙ, ортогональных цилиндрической поверхности, включающее оптические элементы двоякой симметрии, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, оно состоит из двухплоских дифракционных решеток, образующих двухгранный угол, причем /штрихи решеток ориентированы параллельно ребру двугранного угла, а их пространственные периоды определяются из соотношений где Т|, и Т₄ - пространственные периоды первой и второй дифракционных решеток соответственно) λ - рабочая длина волны;

   Jf- угол при вершине двугранного ('угла.'

   Фиг. 1