SU1712930A1 - Призменный отражатель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению и может быть использовано в космической навигации, геодезии, контрольно-измерительной и лазерной технике, машиностроении, экспериментальнойфизике. Изобретение' обеспечивает одинаковые собственные значени  передаточных функций дл  амплитуды и фазы пол  возвратно отраженных через разные секторы фронтальной грани призменного отражател  волновых пучков. Дл  этого призменный отражатель выполнен в виде тетраэдра с ребрами пр мого трехгранного угла а, vTa, V7a , у которого срезаны вершины двух одинаковых трехгранных углов, расположенных симметрично относительно бис- секторной- плоскости пр мого двугранного угла с ребром, равным а, причем плоскости среза вершин пересекают общее ребро, соедин ющее эти вершины между собой, посередине, ребра, соедин ющие срезанные вершины с вершиной пр мого трехгранного угла, - на рассто ни х 2 v2a/3 от срезанных вершин, а два оставшихс  ребра - на рассто ни х Vo а/2^ от этих вершин. 2 ил.«Ё

Description

Изобретение относитс  к оптичес,кому приборостроению и может быть использовано в космической навигации, геодезии, контрольно-измерительной и лазерной технике , машиностроении, строительстве и экспериментальной физике дл  выравнивани  характеристик возвратно отраженныхсветовых пучков.

Известен отражатель возвратного действи  в виде трипель-призмы, содержащей пр мой трехгранный угол с отражающими гран ми и противоположную ему фронтальную грань. Отражающие грани идентичны и имеют форму равнобедренного пр моугольного , а фронтальна  грань - равностороннего треугольников. При пддении коллимированного пучка на фронтальную

грань в результате переотражений его на гран х пр мого трехгранного угла формируетс  шесть парциальных пучков, которые выход т Из отражател  в обратном направлении . Передаточные функции дл  параметров возвратно отраженных через разные секторы фронтальной грани пучков не совпадак т . Это приводит к увеличению дифракционной расходимости отраженного излучени  и другим негативным  влени м в устройствах с известным отражателем..

Claims (1)

1. Цель изобретени  -обеспечение одинаковых собственных значений передаточных функций дл  амплитуды и фазы возвратно отраженных через разные секторы фронтальной грани волновых пучков. На фиг.1 показан призменный отражатель в форме тетраэдра; на фиг.2- призменный отражатель. У призменногб отражател  (фиг,1) два ребра пр мого трехгранногоугла при вершине 1 одинаковы и в раз длиннее третьего ребра 2, равного а. В результате среза вершин 3 и 4 двух его одинаковых трехгранныхуглов, расположенных симметрично относительно биссекторной плоскости пр мого двухгранного угла с ребром 2, удал ютс  не дающие вклада в возвратное отражение излучени  области и образуетс  показанный на фиг.2 призменный отражатель . Одна из двух срезаемых и симметриино расположенных областей обозначена .на фиг.1 пунктиром. Плоскости среза пересекают общее дл  зтих углов ребро, соедин ющее вершины 3 и 4, поЬередине, ребра, соедин ющие вершины 3 и 4 с вершиной 1, - на рассто ни х 2 а/3 от срезаемых вершин 3 и 4, адва оставшихс  ребра - на рассто ни х V3 а/2 от зтих вершин 3 и 4. При нормальном падении волнового пучка на фронтальную грань 5 и переотражении его на гран х 6-8 пр мого трехгранного угла формируетс  отраженный в обратном направлении пучок. Последовательность прохождени  пучком граней зависит от места его падени  на фронтальную грань. В соответствии с этим она разбиваетсп , как показано на фиг.2, на шесть секторов 9-14. Секторы входа и выхода пучка расположены симметрично относительно общей дл  них точки,  вл ющейс  проекцией вершины пр мого трехгранного угла на фронтальную грань. Каждому сектору соответствует свой вариант распространени  пучка в призменном отражателе и свое выражение дл  матрицы Джонса. Если в качестве базиса дл  вектора пол ризации выбрать параллельные диагонали фронтальной грани направлени , то элементы матрицы Джонса дл  падающего на сектор 9 и выход щего через сектор 12 пучка с точностью до несущественного посто нного множител  равны R (Ri + 8 RS Rp - 2 R|) , Rl (R + Rp)2 „ Ri (R2 + 8 RS Rp - 2 R|) . a5l 2 vTRURs-bRpf.(1) где RS , Rp коэффициенты отражени  Френел  при угле падени  45 ; RS, RP - коэффициенты отражени  Френел  при угле падени  60° Верхними индексами в матрицах Джонса обозначены секторы входа и выхода пучка . Так как углы падени  пучков на рабочие грани равны 45 и 60°, то полное возвратное отражение наблюдаетс  при относительном показателе преломлени  среды призмы . Падающий на сектор 11 пучок последовательно отражаетс  на гран х 7,6 и 8 и выходит в обратном направлении через сектор 14. Элементы матрицы Джонса в этом случае равны all - RS (RS - 2 Rp)2 - 2 Rj (RS + Rpf , (Rp-2Rs;f+2Rj(Rs+Rp, , аУ-1 - all v(R3 + Rp) R (2 Rp - RS) -Rj(2Rs-Rp)(2) Матрица a отличаетс  от матрицы знаком недиагональных элементов, а переход от пр мого к обратному ходу луча приводит к изменению знаков и перестановке недиагональных элементов в матрицах Джонса. Все шесть матриц Джонса имеют одинаковые собственные значени . Кроме того, все варианты переотражени  одинаковы по длине пути луча. Вследствие этого собственные значени  передаточных функций дл  амплитуды и фазы  вл ютс  инвариантными , не завис щими от хода луча, величинами . Таким образом, предлагаема  конструкци  призменного отражател  обеспечивает одинаковые собственные значени  передаточных функций дл  амплитуды и фазы отраженных через разные секторы фронтальной грани волновых пучков. Формулаизобретени  Призменный отражатель, содержащий пр мой трехгранный угол и противоположную ему фронтальную грань, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  одинаковых собственных значений передаточных функций дл  амплитуды и фазы возвратно отраженных через разные секторы фронтальной грани волновых пучков, он выполнен в виде тетраэдра с ребрами пр мого трехгранного угла, равными а, V5a , а, у которого срезаны вершины двух одинаковых трехгранных углов, располагающиес  симметрично относительно биссекторной плоскости пр мого двухгранного угла с ребром , равным а, причем плоскости среза вершин пepeceкaюt общее ребро, соедин ющее эти вершины между собой посередине ребра, соедин ющие срезанные вершины с вершиной пр мого трехгранного угла - на рассто ни х 2 от срезанных вершин, а два оставшихс  ребра - на рассто ни х от этих верщин.

   Фиг.1