Brevet FR2514156A1 — publié le 19830408

La présente invention concerne les diviseurs de faisceau optique permettant d'obtenir deux faisceaux parallèles a partir d'un faisceau unique Les diviseurs connus actuellement présentent les inconvénients suivants: -ils introduisent souvent une différence de chemin optique éntre les deux faisceaux, -la distance entre les deux faisceaux n'est pas réglable de façon continue en conservant la symétrie du système. Le diviseur, objet de l'invention, est tel que les deux faisceaux obtenus parcourent le même chemin optique, et que leur distance soit réglable continument de façon simple entre deux limites, en conservant exactement le parallé- lisme et l'égalité des chemins optiques. Le dispositif de base est constitué d'un cube séparateur auquel sont adjoints deux prismes å 450, disposés de ma- nièce symétrique par rapport au plan diagonal de séparation. Le faisceau incident étant perpendiculaire a l'une des faces du cube, il est séparé, au niveau du plan diagonal, en deux faisceaux orthogonaux.Ces deux faisceaux sont redressés, en sortie du cube, par les deux prismes à 450. On obtient ainsi deux faisceaux parallèles, séparés par une distance dépendant uniquement de la position du point d'incidence du faisceau d'entrée, pour des dimensions données du cube séparateur et des prismes. Les limites de variation de cette distance sont fixées par les dimensions de ces éléments, qui peuvent être choisies en conséqueace. Toute translation de l'ensemble ainsi constitué, dans une direction différente de celle du faisceau incident, permet donc de modifier la distance entre les deux faisceaux obtenus en conservant l'égalité des chemins optiques. Le parallélisme des deux faisceaux émergents est parfaitement conservé par une telle translation, puisqu'il ne dépend que de la position angulaire du dispositif par rapport au faisceau incident, l'incidence devant être normale. I1 est à noter qu'une translation parallèle au plan diagonal du cube séparateur, qui est aussi plan de symétrie des faisceaux émergents, présente l'avantage de conserver cette symétrie au cours du déplacement, le plan de symétrie étant alors fixe. Au dispositif de base, qui vient d'être décrit, peut être adjoint un troisième prisme, fixe, destiné à dévier le faisceau incident, de façon a obtenir un diviseur utilisable quel que soit l'angle désiré entre faisceau incident et faisceaux émergents. Le dessin annexé représente la disposition des prismes dans un diviseur de faisceau ainsi constitué, ainsi que la marche des rayons optiques. Le dispositif de base est compose du cube séparateur 1 et des prismes à 45 2 et 3. Ces trois pièces peuvent être fixées sur un même support 4 pour former un ensemble monobloc et éviter ainsi tout déplacement relatif entre elles Dans le eas dtx- diviseur de faisceau représenté, le dispositif de base peut être dépIacf suivant la direction xlx, contenue dans le-plan diagonal de séparation; un prisme supplémentaire 5, fixe, redresse le faisceau incident de sorte que celui-ci soit précisément confondu avec la direction x'x. Ainsi les deux faisceaux émergents sont symétriques par rapport au faisceau incident, quelle que soit la position du dispositif de base le long de l'axe x'x.Cette disposition particulière peut être avantageuse dans certains cas, car elle permet de changer l'orientation du plan des faisceaux (plan de la- figure) par simple rotation du diviseur complet autour de l'axe x'x. La marche d'un rayon optique 6 met bien en évidence la symétrie du dispositif. Le diviseur de faisceau, objet de l'invention, peut rye utilisé dans les ensembles optiques où il est nécessaire de disposer de deux faisceaux parallè- les issus de la division dtun faisceau unique Cela peut etre le eas dans certains procédés de métrologie optique, notamment en anémométrie laser à effet Doppler (méthode de mesure de vitesse dans les fluides), qui est une application très intéressante. En effet, grâce à ses avantages sur le plan otique et à sa grande souplesse d'empwoi, le diviseur de faisceau selon l'invention se prête particulièrement bien à une utilisation dans un banc d'anémométrie laser. REVENDICATIONS 1. Diviseur de faisceau optique permettant d'obtenir deux faisceaux parallèles à partir d'un faisceau unique, caractérisé par le fait qu'il est constitué d'un cube séparateur (1) etde deux prismes à 450 (2) et (3). 2. Diviseur de faisceau selon la revendication 1, caract- risé en ce que le cube séparateur et les deux prismes sont solidaires d'un meme support (4), celui-ci pouvant se déplacer par rapport au faisceau incident. 3. Diviseur de faisceau selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un prisme supplémentaire, fixe par rapport au faisceau incident, est adjoint a l'ensemble.