Волоконно-оптический умножитель а.б.чигорко

Волоконно-оптический умножитель а.б.чигорко

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

волоконно-оптический умножитель содержащий световоды, входт торцы которых сведены в коллектор, о тл и ч а ЮМ И и с я тем, что, с целью повышения качества мультиплицируемых изображений путем устранения мозаичности их структуЕш, в него введен, полый волоконно-оптический цилиндр, сс тоящий из кольцевых секторов, в каждом из которыхволокна , ориентированы параллельно оси симметрии сектора, и установленный с возможностью вргицения вокруг своей оси, а указанные световоды расположены в полости зтого цилиндра и имеют регулярную структуру,/- входные и выходные торцы световодов повернуты друг относительно друга на 180 вокруг их осей, сопряжены через зазор с внутренней поверхностью волоконно-оптического цилиндра и обращены у каждого из световодов к индентичным участкам расположенных напротив них кольцевых секторов« а число световодов равно кратности умноженяя изображений при числе кольцевых секторов в волоконно-оптическом цилиндре, по крайней мере, на единицу больше. .

6% (И) СОКИ СОВЕТСНИХ

WU

РЕСПУБЛИК

ЗСЮ 602 В 5 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЗ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ (21) 3540191/18-10

, (22) 14. 01.8 3 (46) ..23.12.83. Бюл. 9 47 (72) Р.; В.Чигорко (53) 535.813 (088.8) (56) 1. йвторское свйдетйльство СССР по заявке В 3490003, кл G02 В 27/10, 03 ° 09.82. . 2. Катыс Г.P.. РвтоМатический обзор и поиск в оптическом диапазоне. И., Наука,, 1966, с. 104 (прототип). (54) ВОЛОКОННО-ОП1ИЧБСКИИ УЖНОЖИТЕЛЬ

A.Á,×ÈÃÎPÊ0 (57) Волоконно-оптический умножитель содержащий световоды, входные торцы которых сведены в «оллектор» о тл и ч а ю.шийся тем, что, с целью повышения качества мультиплицируемых изображений путем устранения мозаичности их структуры, в него введен. полый волоконно-оптический цилиндр, сбстоящий из кольцевых секторов, в каждом из которых волокна ориентированы параллельно оси симметрии сектора, и установленный с возможностью вращения вокруг своей оси, а указанные световоды расположены в. полости этого цилиндра и имеют регулярную структуру р причем входные и выходные торцы световодов повернуты друг относительно друга на 180с вокруг их осей, сопряжены через зазор с внутренней поверхностью волоконно-оптического цилиндра и обращены .у каждого из световодов к индентичным участкам .расположенных напротив них кольцевых секторов, а число световодов равно кратности умножения изображений при числе коль цевых секторов в волоконно-.оптическом цилийдре, по крайней мере, на единицу больше.

1062634

Изобретение относится х волокон-. ной оптике, а именно к устройствам для умножения числа изображений.

Известен умножитель числа иэображений, выполненный на основе слоевой детали, с выходной гранью которой скреплена прямоугольная призма 111 .

Недостатком устройства является низкий коэффициент мультипликации иэображений, равный всего лишь двум.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является волоконно-оптический умножитель, содержащий световоды, входные торцы которых сведены в коллектор, пучок стеклянных волокон, входное и выходное сечение которых разделены на ряд квадратов. Волокна разветвляются так, что каждое отдельное волЬкно оканчивается в каждом иэ выходных квадратов с сохранением последовател ности строк и столбцов коллектора, в который сведены входные торцы волокон.Таким образом,исходное изобра. жение проецируется на указанный коллектор, а выходные торцы волокон образуют большое" число уменьшенных копий первоначального изображения с разряженной структурой (2g .

Недостатком известного волоконно-оптического умножителя является низкое качество получаемых копий основного изображения,. что вызвано уменьшением их размера и мозаичностью структуры. Кроме того, устройство дорогостоящее, сложно и нетехнологично, так как требует укладки каждого оптического волокна.

Цель изобретения — повышение качества мультиплицируемых изображений путем устранения мозаичности их структуры.

Поставленная цель достигается ,тем, что в волоконно †оптическ умножитель, содержащий световоды, входные торцы которых сведены в коллектор, введен полый волоконнооптический цилиндр, состоящий из кольцевых секторов, в каждом из ко торых волокна ориентированы параллельно оси симметрии сектора, и установленный с воэможностью вращения вокруг своей оси,а укаэанные световоды расположены в полости это" го цилиндра и имеют регулярную струк туру, причем входные и выходные торцы.световодов повернуты друг относительно друга на 180 вокруг их осей, сопряжены через зазор с внутренней поверхностью волоконно-оптического цилиндра и обращены у каждого из световодов к идентичным участкам рас положенных напротив их кольцевых сек торов, а число >световодов равно крат ности умножения изображений при числе кольцевых секторов в волоконнюю поверхность. далее чеоез зазоры.на торцы 13-15 световодов 10-12, с выходных торцов 16-18 световодов на внутреннюю поверхность секторов

° 3-5 и далее по волокнам этих секторов на их внешнюю поверхность.Роскольку торцы световодов повернуты

60 друг относительно друга на 180 ориентация изображений A,В и С на поверхности секторов 3-5 оказывается аналогичной ориентации этих участков на поверхности сектора 2. Таким об65 разом, три участка иэображения переда5

20 ь.

50 но-оптическом цилиндре, по крайней мере, на единицу больше.

На фиг. 1-5 показаны виды предлагаемого умножителя при пяти различных положениях вращаемого вокруг своей оси волоконно-оптического цилиндра и ход лучей, формирующих в умножителе мультиплицируемые изображения, для каждого иэ этих пяти случаев; на фиг. 6-10 — схемы формирования изображений на поверхностях кольцевых секторов, соответствующие положениям волоконно-оптического цилиндра, показанным на фиг. 1-5.

Умножитель.числа иэображений включает полый волоконно-оптический цилиндр l, состоящий иэ кольцевых секторов 2 — 5, волокна в которых ориенTHpoBBHbI параллельно осям 6-9 симметрии этих секторов, и установленный с возможностью вращения вокруг своей оси. В полости цилиндра 1 расположе. ны световоды 10-12, входные торцы13 — 15 которых сведены в коллектор и которые имеют регулярную структуру. Выходные торцы 16-18 световодов повернуты относительно их входных торцов 13 — 15 на 180 вокруг осей световодов. Как входные, так и выходные их .торцы сопряжены через зазор с внутренней поверхностю. цилиндра 1. При этом торцы 13 и 16 свето. -. вода 10 обращены к идентичным (например, к начально) участкам расположенных напротив них секторов 2 и 3, торцы 14 и 17 световода 11 — к идентичным участкам секторов 2 и 4, а торцы 15 и 18 световода 12 — к иден тичным участкам секторов 2 и 5. Число световодов (в данном случае .три) равно кратности умножения изображений, а число кольцевых секторов (четыре), по крайней мере, на единицу больше.

Для описания работы предлагаемого устройства обратимся прежде всего к фиг. 3. На ней представлен случай, когда волокна сектора 2, на который проецируется исходное изображение, ориентированы параллельно центральному световоду 11 . Выделим иэ этого иэображения три его участка Р.,В и С (отмечены вертикальными стрелками).

Изображения участков А,В и.С, спроектированные на внешнюю поверхность сектора 2,передаются на его внутрен1082634 ны на р эные участки волоконно-оптического цилиндра l°.

На фиг. 8z соответствукщей фиг. 3 показано, что на внешней поверхности сектора 3 сформировано иэображенне участка А, сектора 4 — участка В и ектора 5 - участка С. На фиг. 1,6 и ,7 представлены моменты формирования иэображения, предшествукщие моиенту, представленному на фиг. 3 к 8 фри этом иэ фиг. 1 и ь следует, чтотолько часть изображения, проецируемого на поверхность сектора 2, попадает в световоды, а именно, только участок С в световод 10. В следующий момент времени цилиндр 1 повернут на угол hq против часовой стрелки °

Это положение соответствует формированию иэображений С на секторе 4 и

В - на секторе 3 (фиг. 2 и 7). После поворота цилиндра еще на угол Alf будет иметь место уже рассмотренйый. выше случай (фиг. 3 и 8) . Далее . при повороте цилиндра 1 на угол Щ (фиг. 4 и 9) на секторе 5 формируется иэображение В, а на секторе. 4иэображение A Цикл формирования заканчивается после .поворота цилиндра еще íà уголь - на секторе 5 фора руется кзображение A.

Таким образом, формирование иэображений при умножении подобно целевой развертке. За поворот цилиндра

1 на уголЖЬ, где П вЂ” число секторов, происходит развертка изображе5 ния на каждом иэ (И - 1) секторов с задержкой друг относительно друга: на ширину участка изображения, пере- даваемого по отдельному сяетоводу.

3а один оборот цилиндра на каждом . О из секторов (И - 1) раз произойдет развертка изображений.

Из оптико-механической схемы умножнтеля видно, что для получения коэффициента умножения, равного Н. необходимо иметь (в 1)секторов и световодов.Иэображение с поверхности секторов может быть снято сопряжен-. ным через зазор световодом,чем обеспечивается высокая светосила устрой, ств с предлагаемым умножителем.уозаичность иэображения отсутствует° . Нодбором частоты вращения волоконнооптического цилиндра достигается исключение мелькания формируемых изображений при восприятии глазом.

Таким образом, в предложенном устройстве благодаря устранению мозаичности существенно повышается .качество мультиплицируемых иэображе-.

1 ний по сравнению с известным.

1062634 йююа 9

Are. 7

Составитель В.Кравченко

Редактор О.Юрковецкая Техред N.Tenep Корректор H,Ôóñêà

Фа@ е ееЛ » ° юю ч юеЕ вму еюЕчееее

Закаэ 10214/47 Тираж 511 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР, до делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж35, Раушская наб., д.4/5 .Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4