ПРИЕМНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Полезная модель относится к оптическому приборостроению и может быть использована в различных приборах, в частности работающих с лазерами.
Известна приемная оптическая система, входящая в состав лазерного приемопередатчика, являющаяся разновидностью узкоугольного оптического устройства фокусирующего типа (Россия, полезная модель, свидетельство №28238, МПК 7 G01C 3/00, G02B 23/04, приоритет 10.03.2003 г.). Известная система содержит три компонента, первый из которых - положительная линза, выполненная в виде одиночной двояковыпуклой линзы, второй - положительная линза, выполненная в виде выпукловогнутой линзы, обращенной выпуклостью к предмету, и третий - отрицательная линза, выполненная в виде двояковогнутой линзы. Известная система является наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели.
Основной недостаток заключается в том, что линзовый объектив в известной системе пропускает излучение строго определенной длины волны от монохроматического излучателя.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание приемного узкоугольного светосильного линзового объектива, пропускающего излучение в широкой области спектра.
Решение поставленной задачи достигается тем, что предлагается приемная оптическая система, содержащая три компонента, первый из которых - положительная линза, второй - положительная линза, третий - отрицательная линза.
От ближайшего аналога предлагаемая система отличается тем, что первый компонент выполнен в виде склейки из положительной и
1
2
отрицательной линз, дополнительно введен четвертый компонент - положительная линза, при этом материалы всех компонентов подобраны из условия ахроматизации системы, по меньшей мере, для двух длин волн излучения. Кроме того, материалы всех компонентов подобраны из условия ахроматизации системы в области спектра излучения от λ=1,06 мкм до λ=1,57 мкм.
Выполнение первого компонента в виде сложной линзы, а также подбор материалов всех компонентов из условия ахроматизации системы, по меньшей мере, для двух длин волн излучения обеспечивает работу предлагаемой системы на нескольких длинах волн излучения.
1
2
Подбор материалов всех компонентов из условия ахроматизации системы в области спектра излучения от λ=1, 06 мкм до λ=1,57 мкм обеспечивает работу предлагаемой системы на нескольких длинах волн излучения в невидимой области спектра.
Выполнение приемного объектива на четырех линзовых компонентах определенного вида позволяет создать, как и в ближайшем аналоге, компактный узкоугольный светосильный объектив.
Технический результат, достигаемый в результате использования предлагаемой полезной модели, заключается в создании компактного узкоугольного приемного объектива, пропускающего излучения нескольких длин волн.
Сущность предлагаемого устройства, поясняется на оптической схеме узкоугольного приемного объектива.
Оптическая схема приемного объектива состоит из последовательно установленных четырех компонентов:
первый компонент - положительная линза 1, склеенная из двояковыпуклой линзы 1.1 и двояковогнутой линзы 1.2;
второй компонент - положительный мениск 2, обращенный выпуклостью к предмету;
третий компонент - отрицательная двояковогнутая линза 3;
четвертый компонент - положительная двояковыпуклая линза 4.
1
2
В соответствии с предлагаемым устройством рассчитан конкретный вариант узкоугольного приемного объектива для длин волн излучения λ=1,06 мкм и λ=1,57 мкм Конструктивные параметры компонентов оптической системы приведены в таблице:
Радиус, мм
Толщина, мм
Марка стекла
Показатель преломления для λ<sub>e</sub>=0,546
Коэффициент дисперсии V<sub>e</sub>
Световой диаметр, мм
R<sub>1</sub>-65,92
55
19
БФ13
1,6428
47,97
R<sub>2</sub>-43,05
53,8
5
ТФ5
1,7617
27,32
R<sub>3</sub>=134,28
50,2
R<sub>4</sub>=40,36
49,6
8
ЛК3
1,4891
69,87
R<sub>5</sub>=112,72
48,5
R<sub>6</sub>=-78,52
33,3
7
ЛК7
1,4846
66,20
R<sub>7</sub>=48,98
30,7
R<sub>8</sub>=310,5
30,3
6
ТФ10
1,8138
25,17
R<sub>9</sub>=51,89
30,1
Характеристики рассчитанной системы: фокусное расстояние - 105 мм, угол поля зрения - 6 угл. мин, диаметр входного зрачка - 55 мм, размер изображения 0.2 мм.
1
2
Приемный объектив работает следующим образом. Отраженное от объекта излучение на двух длинах волн (λ=1,06 мкм и λ=1,57 мкм), поступает в узкоугольный приемный объектив, представляющий собой четырехкомпонентную линзовую систему, и фокусируется на чувствительную площадку приемного устройства диаметром 0,2 мм.