SU1429075A1

SU1429075A1 - Reflecting system

Info

Publication number: SU1429075A1
Application number: SU874223314A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Волков; Андрей Иванович Шарапа
Original assignee: Киевский Государственный Университет Им.Т.Г.Шевченко
Priority date: 1987-04-06
Filing date: 1987-04-06
Publication date: 1988-10-07

Abstract

Изобретение относитс .к оптическому приборостроению, а именно к отражател м оптических приборов, и может быть использовано в прецизионных автоколлимационных измерительных системах лазерных гониофото- метров и коррелометров с целью уменьшени продольных габаритов системы при обеспечении заданной стабильности отражательной способности. Отражательна система содержит последовательно установленные первый объектив 1, второй объектив 2 и вогнутое сферическое зеркало 3. Объектив 2 оптически сопр гает с линейным увеличением , значительно большим единицы, главную плоскость (касательную к вершине) зеркала 3 и заднюю фокальную плоскость 4 объектива 1. Радиус зеркала 3 равен разности рассто ни от задней главной плоскости объектива 2 до главной плоскости сферического зеркала 3 и фокусного рассто ни объектива 2. Вьгаолнение этого услови обеспечивает эквивалентность оптической системы из объектива 2 и зеркала 3 плоскому зеркалу, размещенному в задней фокальной плоскости объектива 1. Автоколлимационный ход излучени в отражательной системе обеспечиваетс благодар тому, что на сферическое зеркало 3 попадает излучение с радиусом кривизны волнового фронта, равным радиусу зеркала 3. 2 ил„ с S (Л 4 N О сд иг.2The invention relates to optical instrumentation, in particular, to reflectors of optical devices, and can be used in precision autocollimation measuring systems of laser goniophotometers and correlometers in order to reduce the longitudinal dimensions of the system while ensuring a given stability of reflectivity. The reflection system contains the first lens 1, the second lens 2 and the concave spherical mirror 3 in series. The lens 2 optically matches the linear magnification, much larger than one, the main plane (tangent to the top) of the mirror 3 and the back focal plane 4 of the lens 1. Mirror radius 3 is equal to the difference in distance from the rear main plane of the lens 2 to the main plane of the spherical mirror 3 and the focal length of the lens 2. The exaggeration of this condition ensures the equivalence of optical This system from lens 2 and mirror 3 to a flat mirror placed in the back focal plane of lens 1. The autocollimation radiation path in the reflection system is ensured by the fact that radiation with a radius of curvature of the wave front equal to the radius of mirror 3 hits the spherical mirror 3 with S (L 4 N About sd ig.2

Description

Изобретение относитс к оптичес- сому приборостроению, а именно к от- ажател м оптических приборов, и чожет быть использовано в прецизион- - 1Х автоко/шимационных измерительных Ьистемах лазерных гониофотометров и коррелометров,The invention relates to optical instrument making, namely to optical device detectors, and can be used in precision-1X auto-shima measuring systems of laser goniophotometers and correlometers,

Цель изобретени - уменьшение аародольных габаритов системы при обеспечении заданной стабильности отражательной способности.The purpose of the invention is to reduce the aarodolic dimensions of the system while ensuring the specified stability of the reflectivity.

На фиг.1 и 2 приведены оптические схемы системы при вьшолнении ее второго объектива отрицательным и поло-, жительным соответственно.Figures 1 and 2 show the optical systems of the system when the second lens is negative and positive, respectively.

Отражательна система содержит последовательно установленные первый объектив 1, второй объектив 2 и вогнутое сферическое зеркало 3. Объектив 2 оптически сопр гает с линейным увеличением f главную плоскость (касательную к вершине) зеркала 3 и заднюю фокальную плоскость 4 объектива 1 о Радиус R зеркала 3 равенThe reflection system contains the first lens 1, the second lens 2 and the concave spherical mirror 3 in series. The lens 2 optically aligns the linear magnification f with the main plane (tangent to the top) of the mirror 3 and the back focal plane 4 of the lens 1 o The radius R of the mirror 3 is

RR

b - F,b - F,

(1)(one)

где b - рассто ние от задней главной плоскости объектива 2 до главной плоскости сферического зеркала 3; F - фокусное рассто ние объектива 2,where b is the distance from the rear main plane of the lens 2 to the main plane of the spherical mirror 3; F is the focal length of lens 2,

Вьтолнение услови (1) обеспечивает эквивалентность оптической системы из объектива 2 и сферического зеркала 3 плоскому зеркалу, размещенному в задней фокальной плоскости объектива 1.The fulfillment of condition (1) ensures the equivalence of the optical system of lens 2 and the spherical mirror 3 to the flat mirror located in the rear focal plane of lens 1.

Отражательна система работает следующим образомоThe reflection system works as follows.

Падающий на отражательную систему пучок лазерного излучени проходит последовательно через объективы 1 и 2 и поступает на сферическое зеркало 3, после отражени от которого возвращаетс , повторно проход объективы 1 и 2, Автоколлимационный ход излучени в отр)ажательной системе обеспечиваетс благодар тому, что на сферическое з.еркало 3 попадает излучение с радиусом кривизны волнового фронта,равным по величине радиусу R зеркала 3.The laser beam incident on the reflective system passes successively through the lenses 1 and 2 and enters the spherical mirror 3, after being reflected from which it returns, repeated passage of the lenses 1 and 2, the Autocollimation course of the radiation in the exciter system, due to the fact that The mirror 3 hits the radiation with a radius of curvature of the wave front equal in magnitude to the radius R of the mirror 3.

Приведем пор док и результаты проектировани отражательной системы , на входе которой (в переднейWe present the order and results of the design of a reflecting system, at the entrance of which (in front

фокальной плоскости объектива 1) действует пучок диаметром 2 мм лазерного излучени длиной волныthe focal plane of the lens 1) acts a beam 2 mm in diameter of laser radiation with a wavelength

0,633 мкм при требовании, чтобы минимальный размер на поверхности всех оптических элементов бьш не менее 0,5 мм, поскольку именно этот (имеетс в виду минимальный) размер на0.633 microns, with the requirement that the minimum size on the surface of all optical elements be at least 0.5 mm, since this (meaning the minimum) size on

поверхности зеркала определ ет заданную стабильность отражательной способности.the surface of the mirror determines the given reflectivity stability.

Если использовать известньй отражатель кошачий глаз с объективомIf you use the limescale reflector cat's eye with a lens

1, имеющим фокусное рассто ние 100 мм, то в его задней фокальной плоскости пучок имеет диаметр d 0,04 мм.1, having a focal length of 100 mm, then in its rear focal plane the beam has a diameter d of 0.04 mm.

Дл того, чтобы, использу такой отражатель,- удовлетворить указанномуIn order to use this reflector, to satisfy the indicated

требованию d 0,5 мм, необходимо вз ть объектив с фокусным рассто нием 1250 мм что задает габариты отражательной системы (от передней фокальной плоскости объектива доrequirement d 0.5 mm, it is necessary to take a lens with a focal length of 1250 mm that sets the dimensions of the reflective system (from the front focal plane of the lens to

отражател ) в 2500 мм,reflector) in 2500 mm,

Дл данной системы второй объектив 2 следует расположить на таком удалении от задней фокальной плос- , кости объектива 1, на котором действует лазерньй пучок диаметром 0,5мм« Это рассто ние оказьшаетс равным +24,9 мм (при фокусном рассто нии объектива 1-100 мм), Сферическое зеркало 3 должно быть расположенаFor this system, the second lens 2 should be positioned at such a distance from the back focal plane of the lens 1, on which a laser beam with a diameter of 0.5 mm operates. This distance is equal to +24.9 mm (with a focal length of 1-100 mm) Spherical mirror 3 should be located

в плоскости,сопр женной вторым объек;- тивом 2 с задней фокальной плоское тью объектива 1, и обеспечивать ли- нейное увеличение / 0,5 мм : ;0,04 мм 12,5. Величина Ъ должнаin the plane adjoining the second object; - tive 2 with the rear focal plane of lens 1, and ensure a linear increase of / 0.5 mm:; 0.04 mm 12.5. The value of b should

.быть равна 24,9x12, мм. Откуда по известной формуле дл линзы находитс фокусное рассто ние объектива 2, которое принимает значение дл конструкции на фиг,1 F - 27мм,be 24.9x12 mm. From where, according to the well-known formula for the lens, the focal length of the lens 2 is found, which takes on the value for the construction in FIG.

а дл конструкции на фиг„2 F +23 мм. При этом радиус кривизны зеркала 3 из соотнощени (1) дл конструкции на фиг„1 R 338 мм, а дл конструкции на фиг.2 R 288 мм.and for the construction in FIG 2 F +23 mm. At the same time, the radius of curvature of mirror 3 from relation (1) for the construction in FIG. 1 R 338 mm, and for the construction in FIG. 2, R 288 mm.

Габариты таких отражательных сисDimensions of such reflective systems

тем имеют соответственно значени 486 и 536 мм.The values are 486 and 536 mm respectively.

Claims

Invention Formula

Reflective system containing successively mounted lens and mirror, the main plane of which is optically coupled

31429075

with infinity in space of objects of the lens, differing from the fact that, in order to reduce the longitudinal dimensions while ensuring a given stability of the reflectivity, a second lens is introduced that optically matching the linear increase fb

the main plane of the mirror and the back focal plane of the first lens, and the mirror is made concave spherical; with a radius, where b is the distance from the rear main plane of the second lens to the spherical mirror; F is the focal distance of the second lens.

Rig./