Оптический аттенюатор

А, Союз Советскых

Социалыстымесних

Республын

onисАниЕ и зоы ети н и я

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТВЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 09. 03. 77 (2l) 2461190/18 — 10 с присоединением заявки Кв— (23) Приоритет— г (51) М. Кл.

G 01 Т 1/04

ГаауАаратавниый «анитет

СССР аа дилан нзабрвтвний я аткрытий

Опубликовано 25. 06. 79. Бюллетень № 23 (53) УДК 535. 242..2 (088.8) Дата опубликования описания 25. 06. 79 (72) Авторы изобретения

А. М. Емельянов и Б. В. Макушкин

Ленинградский Ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКИЙ АТТЕНЮАТОР

Изобретение относится к оптическим аттенюаторам и может быть использовано в различных оптических устройствах, например в фотометрах, спектрофотометрах; для аттенюацни лазерного луча, когда требуется плавное изменение светового потока в относительно узком диапазоне с высокой точностью и стабильностью, а также неизменность геометрических параметров ослабленного светового потока.

Ослаблять световой поток (как непрерывно, так и дискретно) в широком диапазоне поэволяют различные типы диафрагм, которые ограничивают световой поток, проходящий через них fl).

К недостаткам диафрагм следует отнести изменение структуры светового пучка и изменение выходящего светового потока при смещении луча и изменении плотности излучения по сечению.

Для: аттенюации светового потока широко используются светофильтры переменной оптической плотности, оптические клинья (2). Недостатком этих устройств является прежде всего труд. ность изготовления светофильтров и оптических клиньев с достаточной плавностью изменения пропускания.

Известны также устройства, в которых световой поток направляют через прозрачную пластинку, основанные на изменении френелевого ото ражения от границы воздух--прозрачная среда при повороте пластинки (31. Эти устройства не обеспечивают неизменность геометрических параметров выходящего светового потока, что требует применения в фотометрических приборах приемников излучения с равномерной чувствителыюстью по площади фотокатода, поскольку в противном спучае изменение геометрических параметров излучения фиксируется фотоприемником, как изменение величины светового потока, Известны устройства для аттенюации светового потока, обеспечивающие неизменность геометрических параметров выходящего из апенюатора светового потока и полную деполяризацию света, интегрирующие полости различных типов н форм.

Наиболее близким к изобретению является устройство, которое включает в себя интегрирующую полость (сферу) с входным и выходным

669214

Формула изобретения

Оптический аттенюатор, содержащий покрытую ди ффузионно-рассеивающим слоем интегрирующую полость с входным и выходным окнами, геометрические оси симметрии которых ортогональны, а поля зрения, ограниченные размерами этих окон, не пересекаются, отличающийся тем, что, с целью плавного, точного и стабильного изменения светового потока при неизменности его геометрических параметров, в интегрирующей полости цилиндрической формы установлен с возможностью возвратно — поступательного перемещения поршень, покрытый диффу-, зионно- рассеивающим слоем, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ильин P С. и др. Лабораторные оптичес3 окном, поверхность которой покрыта диффузионно — рассеивающим покрытием (41. При этом выходное окно расположено таким образом, чта входное окно и часть поверхности, противоположная входному окну, не попадают в поле зре. 1 ния, ограниченное размерами выходного окна, Однако зто устройство обеспечивает лишь фиксированное ослабление светового потока и не позволяет производить плавное его изменение.

Целью изобретения является осуществление ппавного, точного и стабильного изменения светового потока при неизменности его геометрических параметров.

Достигается это тем, что в интегрирующей полости цилиндрической формы установлен с воз- 1 можностью возвратно — поступательного перемещения поршень. Поверхность поршня покрыта диффуэно — рассеивающим слоем.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, один из вариантов. 20

Устройство состоит из интегрирующей полости 1 цилиндрической формы, в которой имеются входное 2 и выходное 3 окна, расположенные у одного из оснований цилиндра ортогонально друг другу, В отверстие, расположенное в цент- 25 ре сьемного противоположного основания 4, ввинчивается микрометрический винт 5 с порт нем 6. Поверхности 7 полости и поршня покрыты диффуэионно-рассеивающим покрытием. Толщина стенки полости, в которой находится выходное окно, подобрана такой величины, что в выходное окно не попадает свет после первого отражения от поверхности полости.

Световой поток вводится в полость через входное окно 2 так, по ось светового потока 3" совпадает с осью входного окна. После многократных отражений по законам диффузионного отражения световой поток выходит из полости через выходное окно 3. При каждом акте отражения теряется определенная часть энергии светового потока, которая тем больше, чем мень ше отражающая способность диффузионно-рассеивающего покрытия полости, и чем больше площадь поверхности полости и площадь входного и выходного окон. Световой поток, выходящий 4 из полости через выходное окно, пропорционален облученности той части поверхности полости, которая находится в поле зренття, ограниченном размерами выходного окна. Этот поток является практически однородным па сечению вы- So ходного окна, причем, однородность существенно не нарушается при изменении площади поверхности полости, когда изменяется ее облученность. Световой поток, выходящий иэ полости через выходное окно, Изменяют, вращая микро- 55 метрический винт 5, перемещая таким образом поршень 6 в полости и, изменяя следовательно, площадь ее поверхности. Величина и геометрические параметры выходящего из полости светового потока практически не изменяются при изменении распределения плоТности излучения входящего в полость светового потока и смещения этого потока в пределах входного окна, что и обеспечивает высокую стабильность аттенюатора Точность и плавность изменения светового потока тем больше, чем выше отражающая способность диффузионно-рассеивающего покрьггия и чем больше. плавность изменения площади поверхности полости

Эффективность устройства заключается в следующем. Применение интегрирующей полости с изменяемой площадью поверхности позволяет осуществить высокостабильное„точное и плавное изменение светового потока в относительно узком диапазоне. Аттенюатор обеспечивает неизменность геометрических параметров выходящего из устройства светового потока и полную деполяризацию света.

Предложенный аттенюатор мажет найти применение прежде всего в различных фотометрических устройствах, в частности, в устройствах для измерения поглощения в высокопрозрачных средах, для плавной аттенюации мощного, например, лазерного излучения с целью обеспечения работы фотоприемника в номинальном режиме.

Изготовленный опытный образец позволяет изменять интенсивность светового потока с точностью 0,05% в диапазоне 20%, что не является пределом. кие приборы. Диафрагмы — М: 1966, с. 270-276.

2. Ильин P. С. и др. Лабораторные оптические приборы. Светофильтры — М: 1966, с. 270 276

3. Ильин P. С. и др. Лабораторные оптические приборы. Прозрачные пластинки — М: 1966, с. 270--276.

4. Appol. Opt., 14, М 7, 1649 — 1651, 1975.

669214

Составитель В. Ванторин

Техред О. Андрейко

Корректор В Синицкая

Редактор Е. Гончар

Заказ 3646/32

Тираж 765 Подписно е

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делим изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4