Установка для формирования перестраиваемого псевдо-бесселева светового пучка

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПЕРЕСТРАИВАЕМОГО ПСЕВДО-БЕССЕЛЕВА СВЕТОВОГО ПУЧКА(71) Заявители Краморева Лариса Ивановна Бабков Иван Леонидович Солуков Алексей Валерьевич(72) Авторы Краморева Лариса Ивановна Бабков Иван Леонидович Солуков Алексей Валерьевич(73) Патентообладатели Краморева Лариса Ивановна Бабков Иван Леонидович Солуков Алексей Валерьевич(57) Установка для формирования перестраиваемого псевдо-бесселева светового пучка, состоящая из источника когерентного света, коллиматора, аксикона, регистрирующего устройства, отличающаяся тем, что для формирования перестраиваемого псевдо-бесселева светового пучка использован шар из оптически прозрачного материала, расположенный после аксикона.(56) 1. Способ формирования перестраиваемого псевдобесселева светового пучка пат. 6419 Респ. Беларусь, МПК 702 1/01 / Н.С. Казак, А.А. Рыжевич, А.Г. Мащенко,А.Н. Хило, А.Г. Хаткевич заявитель Государственное научное учреждение Институт физики им. Б.И. Степанова Национальной академии наук Беларуси. -а 20010431 заявл. 11.05.2001 опубл.30.09.2004 // Афцыйны бюл. / Нац.цэнтр нтэлектуал. уласнасц. 2004. -3. Фиг. 1 Полезная модель относится к физике, а именно к оптике и области лазерной физики, и может быть использована для параллельной передачи и обработки информации в оптоэлектронике, для локального воздействия на микро- и макрообъекты в области биотехнологий. Известна установка для формирования перестраиваемого псевдо-бесселевого светового пучка, состоящая из источника когерентного света, коллиматора, перестраиваемой оп 47042008.10.30 тической системы в виде, по меньшей мере, перестраиваемой сферической линзы, аксикона и регистрирующего устройства. Исходный коллимированный световой пучок пропускают через перестраиваемую оптическую систему, с помощью которой изменяют кривизну волнового фронта исходного пучка, и с помощью аксикона формируют перестраиваемый псевдо-бесселев световой пучок с размерами центрального и кольцевых максимумов интенсивности, которые зависят от продольной координаты, и путем изменения фокусного расстояния перестраиваемой оптической системы изменяют распределение интенсивности в поперечном сечении выходного пучка. В зоне формирования перестраиваемого псевдо-бесселева пучка регистрирующим устройством осуществляют регистрацию поперечного распределения интенсивности 1 (прототип). Недостатками прототипа являются невозможность изменения числа колец в поперечном сечении светового пучка и небольшая зона формирования интенсивного перестраиваемого псевдо-бесселева пучка, которая определяется геометрическими параметрами аксикона, диаметром падающего на аксикон светового пучка и составляет несколько десятков сантиметров. Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в создании установки для формирования перестраиваемого псевдо-бесселева светового пучка с возможностью изменения числа колец в поперечном сечении пучка и в увеличении зоны его формирования. Задача решается за счет того, что установка для формирования перестраиваемого псевдо-бесселева светового пучка состоит из источника когерентного света, коллиматора,аксикона, регистрирующего устройства, причем для формирования перестраиваемого псевдо-бесселева светового пучка с возможностью изменения числа колец в поперечном сечении пучка и увеличения зоны его формирования использован шар из оптически прозрачного материала, расположенный после аксикона. На фигуре показан общий вид устройства. Устройство состоит из источника когерентного света 1, коллиматора 2, аксикона 3,шара 4 из оптически прозрачного материала, регистрирующего устройства 5. Устройство для формирования перестраиваемого псевдо-бесселевого светового пучка состоит из гелио-неонового лазера ЛГН-208 А, длина волны которого составляет 0,63 мкм,являющегося источником когерентного света 1, коллиматора 2 в виде телескопа, аксикона 3 с углом при основании 2 градуса и показателем преломления а 1,5, после аксикона 3 расположен стеклянный шар 4 с показателем преломления ш 1,5 и диаметром 5 см, регистрирующего устройства 5, например -камеры. Когерентный световой пучок, выходящий из источника когерентного света 1, пропускают через коллиматор 2. Затем коллимированный световой пучок направляют на аксикон 3, который формирует бесселев световой пучок. За аксиконом в зоне формирования бесселевого светового пучка помещают шар из оптически прозрачного материала 4, который фокусирует бесселев световой пучок в кольцо с внешним диаметром 3 мм и шириной 2 мм, являющееся источником генерации перестраиваемого псевдо-бесселева светового пучка. В этом случае зона формирования пучка является дальней зоной и составляет несколько десятков метров. Угол конусности псевдо-бесселева пучка линейно уменьшается при увеличении продольной координаты . Изменение числа колец в поперечном сечении псевдо-бесселева пучка реализуют путем перемещения шара воль оптической оси внутри зоны формирования бесселева светового пучка количество фокусируемых шаром колец бесселева светового пучка соответствует количеству колец сформированного псевдобесселева светового пучка. Регистрацию поперечного распределения интенсивностей осуществляют регистрирующим устройством 5. На фиг. 2, 3 представлен результат преобразования бесселева светового пучка в перестраиваемый псевдо-бесселев световой пучок. Фиг. 2 демонстрирует поперечное распре 2 47042008.10.30 деление интенсивности перестраиваемого псевдо-бесселева светового пучка с восьмью кольцами и углом конусности, равным 0,14 градуса, при этом регистрирующее устройство располагалось на расстоянии 60 см от шара. На фиг. 3 представлено изображение поперечного распределения интенсивности пучка с одним кольцом и углом конусности 0,054 градуса на расстоянии 165 см от шара. Предлагаемая установка для формирования перестраиваемого псевдо-бесселева светового пучка позволяет трансформировать бесселев световой пучок в перестраиваемый псевдо-бесселев световой пучок с возможностью изменения числа колец в поперечном сечении пучка, а также увеличить зону его формирования. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3