SU1408409A1 - Оптический аттенюатор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к квантовой электронике и м.б. использовано в системах оптической св зи, локации и лазерной технологии. Цель изобретени  - расширение динамического диапазона регулировани  интенсивности оптического излучени  при плавном характере этого регулировани . В устрве по ходу оптического излучени  1 на стойках 12 и 13 установлены два идентичных оптических элемента, выполненных соответственно в виде пар пр моугольных трехгранных призм 2, 3 , и 4, 5. Призмы в каждом элементе совмещены гипотенузными гран ми с зазором между ними. Входные и выходные грани оптических элементов вокруг осей 14 и 15 приводом 17 двухстороннего действи  на разные по знаку и . одинаковые по величине .углы возможна плавна  регулировка коэф. аттенюации в пределах от полного пропускани  до полного внутреннего отражени . Приведено соотношение, из которого определ етс  диапазон углов поворота оптических элементов. 4 ил. (Л

Description

00

4:

о

Изобрет(2ние относитс  к квантовой электронике и может быть использовано в системах оптической св зи, локации и лkзepнoй технологии.

Цель изобретени  - расширение динамического диапазона регулировани  оптического излучени  при плавном характере- этого регулировани .

На фиг.1 изображено устройство, общий вид , на фиг, 2 и 3 - характеристики оптического пропускани  резонансных угловых избирательных систем в зависимости от угла падени  оптического излучени  сС/ на гипотенуз- ные грани призм; на фиг.4 - регулировочна  характеристика оптического аттенюатора.

Оптический аттенюатор содержит два идентичных оптических элемента, установленных последовательно по ходу оптического излучени  1, Каждый из Элементов выполнен в виде двух пр моугольных трехгранных призм 2, 3 4j5 первого и второго элементов со ответственно. Призмы и 4,5 совмещены гипотенузными гран ми с воздушными зазорами 6 и 7 между ними соответственно. При этом входна  8 и выходна  9 грани первого оптического элемента и входна  10 и выходна  11 грани второго оптического элемента перпендикул рны оптической оси аттенюатора, совпадающей с направлением распространени  оптического , излучени  1.

Оптические элементы установлены н отдельных стойках 12 и 13 зеркально- симметрично относительно плоскости, перпендикул рной оптической оси, и могут синхронно поворачиватьс  вокру осей 14 и 15 за счет кинематической св зи 16, сохран   при этом одинаковый по величине и равный по знаку jron относительно направлени  рас- пространени  оптического излучени  Кинематическа  св зь 16 между стойками 12 и 13 может быть осуществлена , например, с помощью плоской пру

жины и механизма 17 перемещений двухстороннего действи . Диапазон углов Л поворота оптических элементов определ етс  из соотношени 

Л - . а(

где Лрез, угол между оптической

осью аттенюатора и нормалью к гипотенузным

гран м приам 2 и 4, со- ответе ТВ униций угловому положению резонанса в воздушных зазорах 6 и 7 и равный

arccos

N

п

(---)2 4d/

5

0 5

,

0

5

0

5

- угол между оптической

осью аттенюатора и нор- налью к гипотенузнь1м гран м призм 2 и 4, соответствующий угловому положению антирезонанса и равньй углу полного . внутреннего отражени 

дл  материала призм 2-5, п - показатель преломлени 

материала призм 2-5; Я - длина волны оптического

излучени  1 j

- величина воздущных зазоров 6 и 7 между призмами. Принцип действи  оптического аттенюатора основан на резонансных  влени х в воздушном зазоре между призмами оптического элемента.

В исходном положении (фиг.О, когда угол падени  оптического излучени  на зазоры 6 и 7 равен рез, в зазора 6 и 7 имеет место ре-. з.онанс и пропускание устройства максимально (фиг.4, точка А), Отражение 18 и 19 оптического излучени  1 в зазорах 6 и 7 близко к нулю, и практически все падающее излучение проходит через оптическую систему аттенюатора (фиг,1, пучок 20), При синхронном повороте оптических элементов с помощью привода 17 двухстороннего действи  через кинематическую св зь 16 на разные по знаку и одинаковые по величине углы (фиг,1, пунктир), когда угол падени  оптического излучени  на зазоры 6 и 7 равен df-ap , в зазорах 6 и 7 имеет место.антирезонанс и пропускание устройства минимально (фиг,4, точка в). Практически все падающее излучение 1 отражаетс  в зазорах 6 и 7 и на выходе аттенюатора выходное излучение 20 близко к нулю,

Ширина рабочей зоны оптического аттенюатора на регулировочной ха- рактерис.тике (фиг.4) лежит в пределах

Ч (

При синхронном повороте оптических элементов в пределах рабочей зоны можно плавно регулировать коэффици- . ент аттенюации в пределах от полного пропускани  до полного внутреннего отражени . При этом динамический диапа зон регулировани  оптического излучени  большой мощности составл ет и вьппе..

Двухэлементна  резонацсна  оптическа  система исключает также смещение луча на выходе аттенюатора при синхронном повороте оптических элементов в разные стороны. Отклоненный от первоначального направлени  в первом оптическом элементе луч возвращаетс  в исходное положение на выходе второго оптического элемента.

Claims (1)

1. Формула изобрет.ени 

   Оптический аттенюатор, выполненный в виде двух последовательно установленных оптических элементов, каждый из которых состоит из двух пр моугольных трехгранных призм, совмещенных гипотенузными гран ми с воздушным зазором между ними, а входные и выходные грани элементов перпендикул рны к оптической оси аттенюатора, причем оптические элементы установлены на отдельных стойках плоскости,перпендикул рной оптической оси, и снабжены механизмом их синхронного поворота на одинаковые по величине и про

   ны 5 . ий 1А08409 .

   тивоположные по знаку углы, отличающийс  тем, что, с целью расширени  динамического диапазона регулировани  интенсивности оптического излучени  при плавном характере этого регулировани , диапазон углов cL поворота оптических элементов определ етс  из соотношени 

   10

   5

   оС

   рез

   4 - -ар ,

   где ,

   fej.

   .угол между оптической осью аттенюатора и нормалью к гипотенузным гран м призм, соответствующий угловому положению резонанса в воздушных зазорах между этими гран ми и равный

   этими 1

   5

   -рц d.

   О

   5

   arccos

   i-I

   .()2

   dn«р - угол между оптической

   осью аттенюатора и нормалью к гипотенузным гран м призм, соответствующий угловому положению антирезонанса и равный углу полного внутреннего отражени  дл  матеркала призм, п - показатель преломпени 

   материала призм; t - длина волны оптического

   излучени ,

   dj, - величина воздушного зазора между прнзмаьш.

   mil у 9 . (iJU.i AT

   o(pes.2

   рез2

   Фиг.

   -Эв.