SU1756852A1 - Multiplexer - Google Patents

Multiplexer Download PDF

Info

Publication number
SU1756852A1
SU1756852A1 SU904826433A SU4826433A SU1756852A1 SU 1756852 A1 SU1756852 A1 SU 1756852A1 SU 904826433 A SU904826433 A SU 904826433A SU 4826433 A SU4826433 A SU 4826433A SU 1756852 A1 SU1756852 A1 SU 1756852A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
multiplexer
blend
diffraction grating
sectors
arctg
Prior art date
Application number
SU904826433A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Голов
Юлий Иосифович Дымшиц
Андрей Алексеевич Румянцев
Сергей Николаевич Тарасенко
Original Assignee
Государственный оптический институт им.С.И.Вавилова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный оптический институт им.С.И.Вавилова filed Critical Государственный оптический институт им.С.И.Вавилова
Priority to SU904826433A priority Critical patent/SU1756852A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1756852A1 publication Critical patent/SU1756852A1/en

Links

Landscapes

  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

Изобретение позвол ет упростить конструкцию и удешевить ее изготовпение. Мультиплексор содержит дифракционную решетку 3, закрепленную с помощью шайбы 4 в корпусе 2, и снабжен блендой 1, разделенной рассекателем 6 на продольные секторы Каждый из секторов выдел ет направление на заранее заданный дифракционный максимум определенного пор дка. Лучи 11-14 в этот максимум направл ютс  от соответствующего участка изображени  объекта 7, которое создаетс  на решетке оптической системой 8. 1 с п.,6 з.п.ф-лы, 4 ил.The invention allows to simplify the design and reduce the cost of its manufacture. The multiplexer contains a diffraction grating 3, fixed with a washer 4 in the housing 2, and provided with a blend 1 divided by a splitter 6 into longitudinal sectors. Each sector allocates a direction to a predetermined diffraction maximum of a certain order. Rays 11–14 to this maximum are directed from the corresponding part of the image of object 7, which is created on the grating by the optical system 8. 1 s n., 6 Cp. Files, 4 sludge.

Description

Изобретение относитс  к приборостроению , точнее, к конструкции оптических устройств дл  мультиплицировани  изображений (мультиплексоров и демуль- типлексоров) и предназначено дл  использовани  в системах оптической обработки информации и в микроэлектронике.The invention relates to instrumentation, more precisely, to the design of optical devices for image multiplication (multiplexers and demultiplexers) and is intended for use in optical information processing systems and in microelectronics.

Известны мультиплексоры, содержащие зеркальные отражатели, В этих устройствах в различных участках пространства идентичные изображени  объекта воспроизвод тс  целиком, причем каждое из про- мзводных изображений создаетс  одновременно во всем спектральном диапазоне длин волн излучени , характерном дл  источника и оптической системы. Отсутствие возможности пространственного разложени  изображени  по фрагментам и по спектру длин волн ограничивает функционал ьные возможности таких мультиплексоров .Multiplexers containing mirror reflectors are known. In these devices, in different parts of space, identical images of the object are reproduced in their entirety, each of the drive images being created simultaneously over the entire spectral range of radiation wavelengths characteristic of the source and the optical system. The absence of the possibility of spatial decomposition of the image into fragments and spectrum of wavelengths limits the functional possibilities of such multiplexers.

Известны также голографические мультиплексоры изображений, дл  получени  которых используетс  транспарант из то- чечсых отверстий. Эти устройства позвол ют размножать только целостное изображение объекта. Кроме того, при мультиплицировании (и в особенности, при записи голограммы-мультиплексора) необходимо применение достаточно монохроматических , когерентных источников из- лучени . Это усложн ет конструкцию устройств и сужает их функциональные возможности .Holographic image multiplexers are also known, for which a transparency from point holes is used. These devices allow only a holistic image of the object to be propagated. In addition, when replicating (and especially when recording a hologram-multiplexer), it is necessary to use sufficiently monochromatic, coherent radiation sources. This complicates the design of devices and reduces their functionality.

Известны также мультиплексоры, которые включают дифракционные решетки и в которых обеспечена возможность спектрального анализа мультиплицируемых изображений , а также разложение изображений на фрагменты.Multiplexers are also known, which include diffraction gratings and in which the possibility of spectral analysis of multiplicable images, as well as the decomposition of images into fragments, is provided.

Дл  фрагментировани  изображений в таких устройствах использованы волоконно-оптические разветвителм, содержащие волоконно-оптические световоды и микрооптические элементы. Это ведет к усложнению конструкции и удорожанию всего устройства.For fragmentation of images in such devices, fiber-optic couplers containing fiber-optic fibers and micro-optical elements are used. This leads to the complexity of the design and increase the cost of the entire device.

Целью изобретени  - упрощение конструкции мультиплексора и его удешевление.The aim of the invention is to simplify the design of the multiplexer and reduce its cost.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в мультиплексоре, включающем дифракционную решетку, последн   снабжена блендой, котора  разделена на секторы рассекателем , причем размеры секторов бленды и рассекател  выбраны из услови This goal is achieved by the fact that in a multiplexer including a diffraction grating, the latter is equipped with a blend, which is divided into sectors by a divider, and the dimensions of the sectors of the hood and the divider are chosen from

Arcsln(m+1)A/d Arctg(D(/h)(ni A /d) Arctg(Di,max/H)Arcsin( Amm /dArcsln (m + 1) A / d Arctg (D (/ h) (ni A / d) Arctg (Di, max / H) Arcsin (Amm / d

где Di - наибольший размер в сечении отдельного , i - того сектора бленды;where Di is the largest size in the cross section of an individual, i - that sector of the blend;

DI, max - размер наибольшего сектора;DI, max - the size of the largest sector;

п - высота бленды; Н - высота рассекател ;p is the height of the blend; H - the height of the divider;

АиА(П1п - соответственно, текущее и минимальное значени  рабочих длин волн излучени ;A and A (P1p, respectively, the current and minimum values of the working wavelengths of the radiation;

d - период решетки;d is the lattice period;

,2,3,... - наибольший пор док дифракции , выдел емый соответствующим i-м сектором бленды., 2,3, ... is the largest diffraction order, separated by the corresponding i-th sector of the blend.

Дифракционна  решетка может быть выполнена отражающей или пропускаю- щей, она может быть выполнена двумерной (в частности, в виде микроканальной пластины - МКП), причем в этом случае размеры секторов должны быть выбраны из услови The diffraction grating can be made reflecting or transmitting, it can be made two-dimensional (in particular, in the form of a microchannel plate - MCP), and in this case the sizes of the sectors should be chosen from the condition

Arcsin(ni-f1)A/dk Arctg(Di/h)Arcsin(niA /dk),Arcsin (ni-f1) A / dk Arctg (Di / h) Arcsin (niA / dk),

Arctg(Di,max/H)Arcsin( A mm /dk), где dk - период К-й одномерной решетки из образующих двумерную дифракционную решетку,Arctg (Di, max / H) Arcsin (A mm / dk), where dk is the period of the Kth one-dimensional array consisting of forming a two-dimensional diffraction grating,

Внутри поверхности бленды могут быть покрыты поглощающим или светорассеива- ющим слоем.Inside the surface of the blend may be covered with an absorbing or light scattering layer.

Бленда может быть выполнена в виде усеченного конуса или пирамиды с решеткой , помещенной в вершине, и углом tf(, при вершине, выбранным из услови The hood can be made in the form of a truncated cone or pyramid with a grating placed at the top and an angle tf (at the top selected from the condition

3535

$pn,i (niA/d ), ,$ pn, i (niA / d),,

причем размеры секторов и бленды выбраны из услови and the sizes of sectors and blends are chosen from the condition

DI /h (tgpn +1,1 -tg pn. ),DI / h (tgpn +1,1 -tg pn.),

гдеWhere

p +1, i (n+1) A /d.p +1, i (n + 1) A / d.

На фиг. 1-4 представлены варианты устройства мультиплексора,FIG. 1-4 shows the multiplexer device options,

Мультиплексор содержит дифракционную решетку 3, помещенную в корпус 2 и закрепленную гайкой 4, бленду 1 и рассекатель 5, раздел ющий бленду на продольные секторы, отражающее покрытие 15; колпа- чок 16; оптическую систему 8; объект 7, изображение которого мультиплицируетс  по фрагментам,падающее излучение 6; излучение 9,10 с длинами волн AI и А2 , соответственно , направленное в дифракционный максимум нулевого пор дка; лучи 11,13 с длиной волны AI , направленные в максимумы первого (и минус первого) пор дка и стро щие участки изображени ; лучи 12, 14 с длиной волны А2 , направленные в максимумы того же пор дка и стро щие те же самые участки изображени .The multiplexer contains a diffraction grating 3, placed in the housing 2 and secured with a nut 4, hood 1 and a divider 5, which divides the hood into longitudinal sectors, reflecting coating 15; cap 16; optical system 8; object 7, whose image is multiplied by fragments, incident radiation 6; radiation 9.10 with wavelengths AI and A2, respectively, directed to a diffraction maximum of zero order; rays 11,13 with wavelength AI, directed to the maxima of the first (and minus first) order and building areas of the image; beams 12, 14 with wavelength A2, directed to the maxima of the same order and building the same parts of the image.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В направлении нз максимум нулевого пор дка излучени  9 и 10 всех длин волн распростран ютс  от всех участков дифракционной решетки. В результате, в нулевом пор дке изображение воспроизводитс  целиком и во всем спектре длин волн. В на- правлени х 11(12) и 13(14) распростран етс  излучение в максимумы первого пор дка (и более высоких пор дков ). Эти максимумы создаютс  не всем изображением , а лишь теми его част ми, которые формируютс  на отдельных участках решетки, выдел емых соответствующими секторами бленды 1. При этом одни и те же фрагменты изображени , построенные в разных спектральных област х, вблизи At иЛг . оказываютс  разнесенными в пространстве; лучи направлены под углами Ач и Яа . Аналогично работает и мультиплексор с отражательной решеткой (фиг.2) Придание бленде конической или пирамидальной формы позвол ет увеличить  ркость фрагментов изображений (фиг.3,4). р - угол, определ ющий направление на n-й дифракционный максимум в i-м секторе бленды. С помощью колпачка 16 удаетс  устранить белое цельное изображение в нулевом пор дке дифракции.In the direction ns, the zero-order maximum of radiation of 9 and 10 of all wavelengths propagates from all portions of the diffraction grating. As a result, in zero order, the image is reproduced in its entirety and over the entire wavelength spectrum. In directions 11 (12) and 13 (14), radiation propagates to the maxima of the first order (and higher orders). These maxima are not created by the entire image, but only by its parts, which are formed in separate parts of the lattice, separated by the corresponding sectors of blend 1. At the same time, the same image fragments, built in different spectral regions, near At and Lg. are spaced apart; The rays are directed at the angles of Ah and Ya. The multiplexer with a reflective lattice works similarly (Fig. 2). Making the blend conical or pyramidal in shape makes it possible to increase the brightness of the image fragments (Fig. 3.4). p is the angle defining the direction to the nth diffraction maximum in the ith sector of the blend. By means of the cap 16 it is possible to eliminate the white solid image in the zero order of diffraction.

Итак, в предлагаемом мультиплексоре оказываетс  возможным отказатьс  от использовани  волоконно-оптических развет- вителей и таким образом упростить и удешевить конструкцию.So, in the proposed multiplexer, it is possible to abandon the use of fiber optic splitters and thus simplify and cheapen the design.

Claims (7)

1. Мультиплексор, включающий дифракционную решетку, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и удешевлени  конструкции, решетка снабжена блендой, котора  разделена на секторы рассекателем , причем размеры секторов, бленды и рассекател  выбраны из услови 1. A multiplexer comprising a diffraction grating, characterized in that, in order to simplify and reduce the cost of construction, the grating is equipped with a blend, which is divided into sectors by a divider, and the sizes of the sectors, the blend and the divider are Агсз1п(П|+1)Я /dJ arctg(D,/h arcsin(n, Я /d), arctg(Di.maxc/HKarcsin( Амин /d),Ags1n (P | +1) I / dJ arctg (D, / h arcsin (n, I / d), arctg (Di.maxc / HKarcsin (Amin / d), где DI - наибольший размер в сечении отдельного, 1-го сектора бленды;where DI is the largest size in the cross section of a separate, 1st sector of the hood; Di.makc - размер наибольшего сектора1Di.makc - size of the largest sector1 h - высота бпенды; Н - высота рассекател ;h - height of the bpendy; H - the height of the divider; Я и Я мин - соответственно, текущее и минимальное значени  рабочих длин волн излучени , d - период решетки;I and I min - respectively, the current and minimum values of the working wavelengths of the radiation, d is the lattice period; ,2,3,... - наибольший пор док дифракции , выдел емый соответствующим i-м сектором бленды., 2,3, ... is the largest diffraction order, separated by the corresponding i-th sector of the blend. 2.Мультиплексор по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что решетка выполнена двумерной , причем размеры секторов выбраны из услови :2. The multiplexer in accordance with claim 1, wherein the lattice is two-dimensional, with the sizes of the sectors chosen from the condition: arcsln(ni+1)A /dk arctg(Di/h)(m A /dk), arctg(Di,makc/H)arcsin( Ямин /dk). где dk - период k-й одномерной решетки из образующих двумерную дифракционную решетку,arcsln (ni + 1) A / dk arctg (Di / h) (m A / dk), arctg (Di, makc / H) arcsin (Yamin / dk). where dk is the period of the k-th one-dimensional array consisting of forming a two-dimensional diffraction grating, 3.Мультиплексор по п.2, отличающийс  тем, что дифракционна  решетка выполнена в виде микроканальной пластины.3. A multiplexer according to claim 2, characterized in that the diffraction grating is made in the form of a microchannel plate. 4.Мультиплексор по п, 1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что бленда выполнена в виде усеченного конуса или пирамиды с решеткой , помещенной в вершине, и углом (р при вершине, выбранным из услови :4. The multiplexer in accordance with claim 1, p, tl and h and y and with the fact that the hood is made in the form of a truncated cone or pyramid with a grid placed at the vertex and angle (p at the vertex selected from the condition: arcsin ( о, A/d ) .,  arcsin (o, a / d)., причем размеры секторов и бленды выбраны из услови :and the sizes of sectors and blends are chosen from the condition: Dj/h( +1,( -tg pn, )Dj / h (+1, (-tg pn,) где (р п -И. i arcsin ( п + 1 ) A/d where (p p -I. i arcsin (n + 1) A / d 5.Мультиплексор по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что внутренние поверхности бленды покрыты поглощающим или свето- рассеивающим слоем.5. The multiplexer in accordance with claim 1, wherein the inner surfaces of the blend are coated with an absorbing or light scattering layer. 6.Мультиплексор по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что дифракционна  решетка выполнена пропускающей.6. The multiplexer in accordance with claim 1, wherein the diffraction grating is transmissive. 7.Мультиплексор по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что дифракционна  решетка выполнена отражающей.7. The multiplexer according to claim 1, wherein the diffraction grating is reflective. i у t «b t . US . О t 1J- iii have t “b t. US About t 1J-ii } JI ,JI, ) utlil 5 M ) utlil 5 M CM H (( оЫН, (i ЫЧ i i iCM H ((WRON, (i LF i i i ITIT (0 t-t Ъ/ Д |011 J. «Jl J lr(0 t-t Ъ / Д | 011 J. "Jl J lr rwhb-. «q j л Чл А Ч ак, ь Mvrar JcJsa ovrwhb-. «Q j l C h a r a c, s Mvrar JcJsa ov /2/ 2 iW 1 fvi i,4 il41. л C-fiW 1 fvi i, 4 il41. l C-f i« t i . P.b . -k Jhv n , У r {О , S J ч i “t i. P.b. -k Jhv n, U r {O, S J h .пъь fi гз 4л qu. fi gz 4l qu JJ Ji Jb Jj ji jb fc/ajФиг.4Составитель А Воронковfc / ajFig.4Compiler A Voronkov Редактор С Патрушева Техред М МоргенталEditor S Patrusheva Tehred M. Morgenthal Заказ 3087ТиражПодписноеOrder 3087 Circulation: Subscription ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035 Москва, Ж 35, Раушска  наб., 4/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035 Moscow, F 35, 4/5 Raushsk Nab. Корректор Н. ГунькоProofreader N. Gunko
SU904826433A 1990-03-10 1990-03-10 Multiplexer SU1756852A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904826433A SU1756852A1 (en) 1990-03-10 1990-03-10 Multiplexer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904826433A SU1756852A1 (en) 1990-03-10 1990-03-10 Multiplexer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1756852A1 true SU1756852A1 (en) 1992-08-23

Family

ID=21514825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904826433A SU1756852A1 (en) 1990-03-10 1990-03-10 Multiplexer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1756852A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112698511A (en) * 2019-10-07 2021-04-23 松下知识产权经营株式会社 Optical multiplexer and image projection apparatus using the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Онегин Е.Е Точное машиностроение дл электроники. М. Радио и св зь, 1986, с 45-52. Электронна промышленность, 1979, в 6, с.5-8. Экспериментальна радиооптика. М.: Наука, 1979, с.51-64. Волоконна оптика и приборостроение Под ред М М.Бутусова Л Маш ЛО, 1987, с 265-277. 6 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112698511A (en) * 2019-10-07 2021-04-23 松下知识产权经营株式会社 Optical multiplexer and image projection apparatus using the same
CN112698511B (en) * 2019-10-07 2023-11-10 松下知识产权经营株式会社 Light multiplexer and image projection apparatus using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5369511A (en) Methods of and apparatus for manipulating electromagnetic phenomenon
US4748614A (en) Optical wavelength-multiplexing and/or demultiplexing device
US4836634A (en) Wavelength multiplexer/demultiplexer using optical fibers
RU2237932C2 (en) Light panel
US4671603A (en) Optical filters and multiplexing-demultiplexing devices using the same
GB2260203A (en) Transmissive colour display system illuminated using a holographic element
WO2002057814A3 (en) Diffraction grating-based wavelength selection unit
GB2222891A (en) Diffraction grating
CA2287326C (en) Message transmission system with frequency dividing optical components for parallel processing of optical pulses
ATE382198T1 (en) HIGH DISPERSION HOLOGRAPHIC VOLUME GRID STRUCTURE
US6788849B1 (en) Volume or stacked holographic diffraction gratings for wavelength division multiplexing and spectroscopy
US6243513B1 (en) Wavelength division multiplexing/demultiplexing devices using diffractive optic lenses
CN105352923A (en) Fast wide-field-of-view volume holographic fluorescent microscopic imaging system
JPS5822725B2 (en) optical demultiplexer
SU1756852A1 (en) Multiplexer
JP2004355024A (en) Apparatus including virtually imaged phase array (vipa) in combination with wavelength splitter to demultiplex wavelength division multiplexed (wdm) light
JP2003506752A5 (en)
US6519063B1 (en) Planar wave length multiplexer/demultiplexer
SU672598A2 (en) Double-image optical system
CA2391540A1 (en) Volume or stacked holographic diffraction gratings for wavelength division multiplexing and spectroscopy
JP2006084489A (en) Branching filter
CN1224849A (en) Band dividing and sharing method and device
JPH0549965B2 (en)
ROBERT Wavelength-division multiplexed optical integrated circuit with vertical diffraction grating
KR20230079182A (en) waveguide assembly