Телескопический расширитель лазерного пучка типа Галилея

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИЙ РАСШИРИТЕЛЬ ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА ТИПА ГАЛИЛЕЯ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(72) Авторы Кунделева Наталия Ефимовна Цуркан Виктория Леонидовна Сычев Игорь Витальевич(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) Телескопический расширитель лазерного пучка типа Галилея, содержащий оптически связанные объектив, состоящий из трех компонентов, первый из которых выполнен в виде двояковыпуклой линзы, и окуляр, включающий первый отрицательный мениск, обращенный выпуклой поверхностью к объективу, отличающийся тем, что второй компонент объектива выполнен в виде двояковогнутой линзы, третий компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, а окуляр дополнен вторым отрицательным мениском, обращенным выпуклой поверхностью к объективу. Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно к расширителям лазерного пучка, который может использоваться без перефокусировки лазерных лучей для длин волн 1,57 мкм и 0,66 мкм. Известна оптическая система типа Галилея, состоящая из объектива и окуляра 1,причем объектив состоит из двух положительных линз, первая из которых выполнена 39692007.10.30 склеенной из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, вторая линза - одиночная плосковыпуклая линза, обращенная плоской поверхностью к окуляру, а окуляр выполнен в виде двояковогнутой линзы. Данная конструкция обеспечивает 5,5 х расширение лазерного пучка диаметром 4,1 мм при удалении выходного зрачка 7 мм с высоким качеством изображения для длин волн 1,57 и 0,589 мкм. Недостатком данной конструкции является то, что она не обеспечивает дифракционного качества изображения при расширении лазерного пучка более 5 х, удалении выходного зрачка более 40 мм, диаметре выходного зрачка более 2 мм. Наиболее близким к предлагаемой системе является расширитель лазерного пучка в виде телескопической оптической системы типа Галилея 2, состоящий из объектива и окуляра. Объектив состоит из трех компонентов, первый из которых выполнен в виде двояковыпуклой линзы, второй компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к первому компоненту, третий компонент выполнен в виде двояковогнутой линзы. Окуляр состоит из одиночного отрицательного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к объективу. Данная конструкция обеспечивает 5 х расширение лазерного пучка с дифракционным качеством в спектральном диапазоне от 0,365 мкм до 1,3 мкм при диаметре выходного зрачка 2 мм и удалении выходного зрачка не более 40 мм. Однако недостатком прототипа является то, что данная система не обеспечивает необходимого качества изображения при увеличении более 5 х и удалении выходного зрачка более 40 мм. Задачей полезной модели является увеличение кратности системы, увеличение удаления выходного зрачка при сохранении дифракционного качества изображения для длин волн 1,57 мкм и 0,66 мкм. Телескопический расширитель лазерного пучка типа Галилея, содержит оптически связанные объектив, состоящий из трех компонентов, первый из которых выполнен в виде двояковыпуклой линзы, и окуляр, включающий первый отрицательный мениск, обращенный выпуклой поверхностью к объективу, в отличие от прототипа, второй компонент объектива выполнен в виде двояковогнутой линзы, третий компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, а окуляр дополнен вторым отрицательным мениском, обращенным выпуклой поверхностью к объективу. Выполнение второго компонента объектива в виде двояковогнутой линзы, третьего компонента объектива в виде двояковыпуклой линзы, а также введение второго отрицательного мениска в окуляр, обращенного выпуклой поверхностью к объективу, обеспечило увеличение кратности системы до величины не менее 11 х, удаление выходного зрачка диаметром 3 мм не менее 100 мм при высокой степени коррекции сферической аберрации и комы. На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого телескопического расширителя лазерного пучка. На фиг. 2 приведены конструктивные параметры телескопического расширителя лазерного пучка. Телескопический расширитель лазерного пучка состоит из пяти компонентов 1-5. Первый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы 1. Второй компонент представляет собой двояковогнутую линзу 2. Третий компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы 3. Компоненты 1-3 образуют объектив. Фокусное расстояние объектива равно 137,9 мм. Четвертый компонент представляет собой отрицательный мениск 4, обращенный выпуклой поверхностью к объективу. Пятый компонент выполнен в виде отрицательного мениска 5, обращенного выпуклой поверхностью к объективу. Компоненты 4,5 образуют окуляр. Фокусное расстояние окуляра равно 12,11 мм. Оптическая система работает следующим образом. Лазерное излучение из выходного окна излучателя, совмещенного с выходным зрачком системы, расположенным на расстоянии не менее 100 мм от компонента 5, попадает на отрицательные линзы окуляра 5, 4,2 39692007.10.30 после чего расширяется и попадает на линзы 3, 2, 1 объектива. Задний фокус объектива совпадает с передним фокусом окуляра и поэтому из объектива выходит параллельный пучок лазерного пучка, увеличенный в диаметре в 11,4 раз по сравнению с падающим пучком лазерного излучения. В соответствии с предложенным решением рассчитан телескопический расширитель лазерного пучка типа Галилея, исправленный для длин волн 1,57 мкм и 0,66 мкм. Увеличение оптической системы 11,4 х. Диаметр выходного зрачка - 3 мм. Удаление выходного зрачка 100140 мм. Средне-квадратичное отклонение волнового фронта , выходящего из телескопической системы, составляет /117 для длин волн 1,57 мкм и 0,66 мкм,что говорит о том, что система имеет дифракционное качество для указанных длин волн. Радиус, мм Показатель преломления Световой диаметр, мм для 1,578 мкм 1,594 60,2 58,5 1,7648 57,6 56,2 1,636 56,7 55,2 1,4998 8 6,4 5,8 4,6 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3