Устройство сканирования лазерного пучка

 

1. УСТРОЙСТВО СКАНИРОВАНИЯ ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА, содержащее лазер, коплимирующую систему и плоскопараллельную пластину, установленную под углом к оси пучка с возможностью ее вращения относительно зтой оси, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем .обеспечения различных траекторий сканирования , в него введена вторая плоскопараллельная пластина, также установленная под углом к оси пучка с возможностью ее вращения относительно этой оси, причем обе пластиныустановлены с возможностью изменения их углов с осью пучка. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения эллиптической траектории сканирования, пластины имеют одинаковую толщину,выполнены из .одного материала и установлены с возможностью их вращения с одинаковой ско9 ростью в противоположных направлениях , причем проекции нормалей к поверхностям пластин на плоскость, перпендикулярную оси пучка, образуют прямой угол, а углы пластин с осью не равны между собой. СО 4i 00

СОЮЗ ИИЕТСНИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ле

SlSPaereg4

ГОСУДАРСТЗЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 2968210/18-10 (22) 23..07 ° 80 (46) 30.09.85. Бюл. У 36 (72) Ю.М.Сорокин (71) Горьковский государственный университет им.Н.И.Лобачевского (53) 535.8(088.8) (56) 1. Ю Г.Якушенков. Теория и расчет оптико-электронных приборов.M., "Советское радио", 1980, с. 201-202.

2. Патент CIA В 4042823,кл. 250227, опчблик. 16.08.77 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО СКАНИРОВАНИЯ

ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА, содержащее лазер, коллимирующую систему и плоскопараллельную пластину, установленную под углом к оси пучка с возможностью ее вращения относительно этой оси, о T л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем .обес„„SU„„934820 печения различных траекторий сканирования, в него введена вторая плоскопараллельная пластина, также установленная под углом к оси пучка с воэможностью ее вращения относительно этой оси, причем обе пластины установлены с воэможностью изменения их углов с осью пучка.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем,.что, с целью обеспечения эллиптической траектории сканирования, пластины имеют одинаковую толщину, выполнены из .одного материала и установлены с возможностью их вращения с одинаковой скоростью в противоположных направлениях, причем проекции нормалей к поверхностям пластин на плоскость, перпендикулярную оси пучка, образуют прямой угол, а углы пластин с осью не равны между собой.

Ю 934820

Изобретение относится к оптическим системам, предназначенным для сканирования светового пучка, и может быть использовано для фокусиров" ки луча при распространении его в движущейся .слаЯопоглощающей среде, напрймер в атмосфере или морской воде.

Известны устроАстна сканиронания лазерного пучка включающие вращаю- t0 щиеся или качающиеся плоские зеркала (1 f. Недостатком таких устройств является низкая лучевая стойкость входящих н них зеркал.

Известно устройство сканирования 1 лазерного пучка, содержащее лазер, коллимирующую систему и плоскопараллельиую пластину, устапонлепную под углом к оси пучка с возможностью ее вращения относительно этой оси (21. 20

Недостатком указанного устройства являются его ограниченные функциональные возможности, позволяющие производить сканирование только по циркулярной траектории .Однако н ряде Z5 случаен требуются другие траектории сканиронания. Так, например, для эффективной фокусировки пучка при его распространении н движущейся слабопоглощающей среде необходимо обеспе- 30 чить скапиронание по эллиптической траектории.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства путем обеспечения различных траекторий cKQHHpoBGHHH и н частностиq обеспечение эллиптической траектории сканиронания, Поставленная цель достигается тем, что н устройство сканирования лазерного пучка, содержащее лазер, коллимпрующую систему и плоскопараллельную пластину, установленную под углом к оси пучка с возможностью ее вращения относительно этой оси, вве- 45 дена вторая плоскопараллельная пластика, также установленная под углом к оси пучка с возможностью ее вращения относительно этой оси, причем обе пластины установлены с возможнос->0 тью изменения их углов с осью пучка, а также тем, что пластины имеют одинаковую толщину, выполнены из одного материала и установлены с возможностью их вращения с одинаковой скорос- 55 тью в противоположных направлениях, причем проекции нормалей к поверхностяям пластин на плоскость, перпендикулярную оси пучка, образуют прямой угол, а углы пластин с осью не равны между собой.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство сканирования лазерного пучка состоит из лазера 1, коллимирующей системы 2 и двух плоскопараллельных пластин 3 и 4, установленных под углом к оси 5 пучка с возможностью их вращения относительно этой оси.

Угол обеих пластин 3 и 4 может изменяться. В варианте исполнения пласти ны 3 и 4 имеют одинаковую толщину, /выполнены из одного материала и установлены с возможностью их вращения вокруг оси 5 с одинаковой скоростью, нс в противоположных направлениях.

Причем пластины 3 и 4 сориентированы относительно друг друга таким образом, что в любой момент времени проекции нормалей к их поверхностям на плоскость 6, перпендикулярную оси 5, образуют прямой угол, а углы пластин

3 и 4 с осью 5 не равны между собой.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Пучок излучения от лазера 1 коллимируется системой 2 и проходит через вращающуюся относительно оси 5 плоскопараллельную пластину 3. Благодаря преломлению в этой пластине вышедший из нее пучок сканирует по циркулярной траектории. Причем радиус этой траектории определяется толщиной и показателем преломления материала пластины 3, а также ее углом с осью

5. Далее пучок преломляется вращающейся вокруг оси 5 плоскопараллельной пластиной 4 и выходит из нее, сканируя по заданной траектории. Причем необходимый закон сканирования обеспечивается благодаря соответствующему выбору толшин и показателей преломления материала пластин 3 и 4, относительных скорости и направления их вращения вокруг оси 5, ориентации пластин относительно друг друга, а также их углами с осью 5. Так, например, соответствующая реализация указанных факторов и варианте исполнения позволяет обеспечить эллиптическую траекторию сканирования. При этом разМеры полуосей эллипса определяются толщиной и показателем преломления материала пластин 3 и 4, а также их углами с осью 5. Следует отТаким образом, использование изобретения позволяет обеспечить раз5

Составитель В.Кравченко

Редактор П.Горькова Техред М.Исак Корректор В.Гирняк

Заказ 6643/4 Тирах 525 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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

3 934820 4 метить, что при равенстве этих углов личные траектории сканирования, в реализуется сканирование по прямой частности эллиптическую„ которая не-! обходима для эффективной фокусировки пучка при его распрострачении в движущейся слабопоглощающей среде.