Устройство для фокусировки оптического излучения в отрезок прямой (его варианты)

Устройство для фокусировки оптического излучения в отрезок прямой (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Устройство для фокусировки оптического излучения в отрезок прямой , выполненное в виде фазового оптического элемента, о т л и ч а rout е е с я тем, что, с целью улучшения качества фокусировки путем формирования заданного непрерывного распределения интенсивности излучения при работе на отражение и при наклонном падении фокусируемого пучка, оптический элемент выполнен в виде кривого зеркала, форма поверхности которого описывается выражением 2(u,v) У- 4---- - -(Vcos-UcosQsinoi,j 2f 4f2f и cosQcosoCt VsintA x(«d(n--T, S cos9 где Z(U,V) - высота зеркала в точке (U,V) оптического элемента; координаты точки элемента в системе координат U.V у осью Ои, направленной противоположно проекции падающего луча, и началом в центре элемента, расположенного в области 1Я ,cos29+v2cR2 ; 6 - угол падения фокусируемого пучка на оптический элемент, т.е. угол между падаюпщм лучом и нормалью к плоскости оптического элемента; R - радиус фокусируемого пучка; f - фокусное расстояние элемента; (О sin( cos 9 Ug+fsinQ YO -sinc (,+V, с о Six -sinu6+V coSfti; где U;,V (,2) координаты концов проекции отрезка, в который производится фокусировка, на плоскость оптического элемента; с - угол поворота отрезка , в который производится фокусировка относительно проекции оси OU на фокальную плоскость , перпендикулярную отраженному лучу; функция, определяемая соотношением X f СО о. со СО ог О (l-exp(- 25))J I(t)3t

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с осью 00, направленной противоположно проекции падающего луча, и началом в центре элемента, расположенного в области элемент, т.е. угол между падающим лучом и нормалью к плоскости оптического элемента; радиус фокусируемого пучка; фокусное р чсстояние элесО мента;

5 fsin9 зing+V cosz=

cos 8

Y о

in9 — sin +1; cosh;,.

t;+fs

cos проекции отрезка, в который производится фокусировка, на плоскость оптического элемента; с — угол поворота отрезка, в который производится фокусировка относительно проекции оси Ov на фокальную плоскость, перпендикулярную отраженному

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3773603/24-10 (22) 19 ° 07.84 (46) 15.04.87. Бюл. Ф 14 (71) МГУ им. M.Â.Ëoìoíoñoâà и Инсти— тут общей физики АН СССР (72) A.В.Гончарский, В.А,Данилов, В.В.Попов, И.Н.Сисакян, В.A.Ñoéôåð и В.В.Степанов (53) 535.312(088.8) (56) Панупис А.. Теория систем и преобразования в оптике, М.: Мир, 1971, с. 15.

"Арр1. Opt.", v. 12, Ф 10, 1973, р. 23-28. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОКУСИРОВКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ОТРЕЗОК ПРЯМОЙ (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) 1. Устройство для фокусировки оптического излучения в отрезок прямой, выполненное в виде фазового оптического элемента, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения качества фокусировки путем формирования заданного непрерывного распределения интенсивности излучения при работе на отражение и при наклонном падении фокусируемого пучка, оптический элемент выполнен в виде кривого зеркала, форма поверхности которого описывается выражением

U2 cos2g+V2

Z(U, V) —,, (Vcos-Ucos8sina,—

4f 2f

1 асов 9соьо .+ Vein и

x(>d () — —, а где 7 (U, V) — высота зеркала в точке (V,V) оптического элемента;

U,V — координаты точки элемента в системе координат

„„Я0„„1303960 А 1 (51)4 С 02 В 5/10, С 02 В 27/44

02, соз29+V = R- .

6 — угол падения фокусируемого пучка на оптический где U,,V„(i=1, ) — координаты концов лучу; функция, определяемая соотношением

Г

2, б 2 (1 — ехр (— —, -) I I (t)p =

2б2

1303960 (2, r< < 2 R2 U2

e er f — — — (1ц

262

-К где Cj — параметр гауссового распределения интенсивности фокусируемого пучка, в котором интенсивность излучения на расстоянии r от центра пучка

r2 пропорциональна ехр(- ††);

f(t) — функция, описывающая распределение интенсивности сфокусированного излучения и удовлетворяющая условию (2

U +fsin8

I(t)d t=1. Х, — созе+ х(+V; я по, Х -Х1 — длина отрезка, в которой происходит фокусировка.

2. Устройство для фокусировки оптического излучения в отрезок прямой, выполненное в виде фазового оптического элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества фокусировки путем формирования заданного непрерывного распределения интенсивности монохроматического излучения при работе на отражение и при наклонном падении фокусируемого пучка, оптический элемент выполнен в виде фазовой отражающей зонной пластинки, форма и рельеф зон которой описываются выражением

Ъ2 соз29+V2

О ..а- .и .ы

-Ucos6sin(j(,- If

x(q)d (()- — — —, 1 (( h 2cos9 где Z(U,V) — высота рельефа в точке (U,V) оптического элемента;

U,V — координаты точки элемента в системе координат с осью OU, направленной противоположно проекции падающего луча, и началом в центре элемента, расположенного в области U2 cos 8+V2

R — радиус фокусируемого пучка; — фокусное расстояние элемента;

U +fsing

Y =- — — — -sing+Vcos(j(.:-=

cos 8

02+Кs j n9 — — — — — sin(j(!+V созМ;

cos9

U;,V„ (i=1,2) — координаты концов проекции отрезка, в которой происходит фокусировка, на плоскость оптического элемента;

М, — угол поворота отрезка, в который производится фокусировка, относительно проекции оси OU на фокальную плоскость, перпендикулярную отраженному лучу;

X(() — функция, определяемая соотношением у2

1275 (1-ехр(- †-)) f z(tjdt=

2Q2 и (б R2 -U2 е erf ††-dU

2Д2

-R

6 — параметр гауссового распределения интенсивности фокусируемого пучка, в которой интенсивность излучения на расстоянии r от центра пучка пропорг циональна ехр()

I(t) — функция, описывающая распределение интенсивности сфокусированного излучения и удовлетворяющая условию х, j z(r >dr.= j;

U; +fsin8

Х = — — — — -созЫ+

cpse

+Ч; з пЫ, Х вЂ” Մ— длина отрезка, в ко— торый происходит фокусировка; — длина волны падающего излучения.

3. Устройство для фокусировки оптического излучения в отрезок прямой, выполненное в виде фазового оптичес1303960 (( кого элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества фокусировки путем формирования д заданного непрерывного распределения интенсивности излучения при работе на прохождение и при наклонном падении фокусируемого пучка, выполнен в виде прозрачной фазовой пластинки, толщина которой определяется выражением г(g г ((-(О R2 Цг е erf

26г

r от центра пучка пропорциог

exp (Х( — функция, описывающая распределение интенсивности сфокусиро0cos 9 сов 0(+ Чзт (((1

s in .) ——

U„ +f sing

Х = —" — — — -coseL+

cos Э

Jz(t)dr=); о

1 л, х() d(() где Z(U,V) ncos8 -cos8

+Ч„з1па, Хг Х, длина отрезка, в ко— торый происходит фокусировка;

n — показатель преломления вещества элемента; о — угол, определяемый из

s in уравнения --.--=n.

s in8

4. Устройство для фокусировки оптического излучения в отрезок прямой, выполненное в виде фазового оптического элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества фокусировки путем формирования заданного непрерывного распределения интенсивности монохроматического излучения при работе на прохождение и при наклонном падении фокусируемого пучка, оптический элемент выполнен в виде прозрачной фазовой зонной пластинки, толщина зон которой определяется выражением (11г cos2(9+V Уо

2f (Vcos<-Ucosc (1 cot 8 cos(((.i V п8 (s in< ——

f о х(и 0)1

>)ncosB-cos8 где Z(U,V) — толщина профиля элемента в точке (U,V);

U V — координаты точки элемента в системе координат с осью OU, направленной противоположно проекции падающего луча, и началом в центре элемента, расположенного в области U ñîs +V R2;

0 — угол падения фокусируемого пучка на оптический элемент, т.е. угол межU,V

U cos 9+V2 7

z(U v)-- ——

2f Ь о(vcosg†- Ucosg толщина элемента в точке (U,V); координаты точки элемента в системе координат с осью OU, направленной противоположно проекции падающего луча, и началом в центре элемента, расположенного в области

c o s 2 Q + г яг угол падения фокусируемого пучка на оптический элемент, т.е. угол между падающим лучом и нормалью к плоскости оптического элемента;

R — радиус фокусируемого пучка; — фокусйое расстояние элемента;

U +fsin8

Y =- - †††-sino(+V cos<=

cos 8 !

Uz+fsin8 — — — — sing+V соs (,;

cos8 г

U,V;(i-=1,2) — координаты концов проекции отрезка, в который производится фокусировка, на плоскость оптическоro элемента;

Ы вЂ” угол поворота отрезка, в который производится фокусировка, относительно проекции оси OU на фокальную плоскость, перпендикулярную падающему лучу;

Х ) — функция, определяемая соотношением

2Т6г(1 — ехр(- ††)) $ I(e)d t= г

26г

)() параметр гауссового распределения интенсивности фокусируемого пучка, в котором интенсивность излучения на расстоянии ванного излучения и удовлетворяющая условию

1303960

Х; ка, в кото— рый происходит фокусировка;

Ъ вЂ” длина волны падающего излучения; и — показатель преломления вещества элемента;

8 — угол, определяемый из

1 -„дг ( () 2о

-R уравнения

sinВ вЂ,--=и.

sing ду падающим лучом и нормалью к плоскости оптического элемента;

R — радиус фокусируемого пучка; — фокусное расстояние элемента;

U +йядпд

Y = — — — — — -я пос+Ч cos()(,-=

cos8

Цг+fsing

sing+V соя ;

cos

U„,V; (i=1,2) — координаты концов проекции отрезка, в который производится фокусировка, на плоскость оптического элемента;

Ы вЂ” угол поворота отрезка,.в который производится фокусировка, относительно проекции оси OU на фокаль— ную плоскость,перпендикулярную падающему лучу;

Х() — функция, определяемая соотношением„ г

1-exp(- — -)) f Z(t)dt=

2G

)(1

"12 U2

erf — — -dU

262

Изобретение относится к,области создания сложных оптических элементов, служащих для преобразования волновых фронтов оптического излучения и может быть использовано, в частности, в установках, предназначенных для обработки различного рода изделий пучками сконцентрированного излучения.

Цель изобретения — улучшение качества фокусировки путем формирования заданного непрерывного распределения интенсивности излучения, в том числе монохроматического, при работе на отражение или на прохождение и при наклонном падении фокусируемого пучка.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, работающее на отражение

G — параметр гауссовогс> распределения интенсивности фокусируемого пучка, в котором интенсивность излучения на расстоянии r от центра пучка про— у2 порциональна ехр (— — —,); (r) — функция, описывающая распределение интенсивности сфокусированного излучения и удовлетворяющая условию

) 2

J Z(t)dt=);

Б; +Йя1n

=- — — — — соя(+V sin() ., cos8

Хг-Х„ — длина отрез2 (по пп. 1 и 2 формулы изобретения); на фиг. 2 — геометрия распределения оптического элемента; на Фиг. 3 предлагаемое устройство, работающее

5 на прохождение (по пп. 3 и 4 формулы изобретения); на фиг. 4 — сечение фазового зонного отражающего элемента (по п. 2 формулы изобретения); на фиг. 5 — сечение фазового зонного элемента, работающего на прохождение (по п. 4 формулы изобретения); на .Фиг. 6 и 7 — амплитудные маски, в которых плотность почернения пропорционаЛьна высоте рельефа.

В устройстве, выполненном по первому варианту, оптический элемент 1 выполнен в виде кривого зеркала, форма поверхности которого описывается выражением

130396 где Z (U, V) U V

35 нием

U Co 5 8 СО5 0I + V 51 9 OC х() (у> о

I(t)d t=:

3

Ъ- гcos 8 +V г .о

Z(U V) )-— -- --— -=—=

4f 2f (Vcosg-Ucos©"

0СО5ЯСОЗ06+76 11 06

ХвiП5(,- x(J() d (() — —, 2f cos0 о 5 высота зеркальной поверхности в точке (U,V) оптического элемента 1; координаты точки элемента 1 в системе коорди- 10 нат с осью OU направленной противоположно проекции падающего луча 2, и началом в центре элемента (элемент 15 расположен в области

U cos2 (+V а Кг ); угол падения фокусируемого пучка 2 на оптический элемент 1, т.е. угол 20 между падающим пучком 2 и нормалью к плоскости оптического элемента; радиус фокусируемого пучка 2; 25 фокусное расстояние элемента 1;

U +f< sine у =- — "--- — — -sinoL+V созж;

cos 8

U;,V„ (i=1,2) — координаты концов проекции отрезка 3, в который производится фокусировка на плоскость оптического элемента 1; с(— угол поворота отРезка 3, в кото- 40 рый производится фокусировка, относительно проекции оси OU на фо45 кость 4, перпендикулярную отраженному лучу;

Х() — функция, опреде50 нием х

2702(1 — ехр(- †;))

1 цг

2Q 2

2б ог 112 е erf — — -о(г

262

0 4 интенсивность излучения на расстоянии r от центра пучка пропорциональна

r2

eXP (Дг) г

Т(С) — функция, описывающая распределение интенсивности сфокусированного излучения и удовлетворяющая условию

Х2

I I(t) dt=1; х1

U; +f sing

Х --- -- coso +VI sinoI„

cos8 где Х -Х вЂ” длина отрезка 3, в кото2 1 рый происходит фокусировка.

При использовании монохроматического, излучения (второй вариант) оптический элемент 1 выполнен в виде фазовой отражающей зонной пластинки, форма и рельеф зон которой описывается выРажением (рcos2e+Vã у — -+(VcosoI-(гсов9

2f f

Uc098co5c(+V5,гг9 «1Ь..., о где Z(U,V) — высота рельефа в то4ке (U,V) оптического элемента 1;

Ъ вЂ” длина волны падающего излучения 2.

Функция Х() определяется уравнением (1)

Выражение в фигурных скобках jA) здесь и далее означает дробную часть А.

В устройстве, выполненном по третьему варианту, оптический элемент 5 выполнен в виде прозрачной фазовой пластинки, работающей на прохождение, толщина которой определяется выражеIIU2 cos2g+V2 У (П V) =g) — — — — — - (Чоо Н-Ус о з д г

2f f где Z(U,V) — толщина элемента 5 в точке (U,V);

n — показатель преломления вещества элемента; — угол, определяемый из

sin8 уравнения †.---,=n.

sin8 б — параметр гауссова распределения интенсивности фокусируемого пучка 2, в котором

И, наконец, в четвертом варианте устройство выполнено в виде прозрачной фазовой зонной пластинки 5, ра13039 поскольку

Y(UòV) Jf)(v,v)dvdv S

Д р

= J cLv I i(v,v)dv, --Я в (4) U2 тт2

I(U V) =C ехр (- — — --) Ъ 2 2 и уравнение для функции X(U) может быть записано в виде (1). а Эйконал q(U,V) опред,елен с точ— па— ностью до аддитивной кснстанты и мы ямым может выбрать эту константу таким образом, чтобы cj>(0,0)=0. Тогда ботающей на прохождение, толщина зон которой определяется выражением

z(U v) =- п соя 9 +уи у

zf f

<(icosa-Ucose

1 )) С068СОБи6+ d slav) 0(, sin )- — (Х(()д-(p$ 5 и1ncos9 -сов& о где Z(U,V) — толщина профиля элемента 5 в точке (U,V).

Устройство, выполненное по первому варианту, работает следующим образом.

Оптический фазовый элемент 1 преобразует волновой фронт падающего на него излучения 2 в другой фронт, обеспечивающий требуемый процесс фокусировки. Для преобразования излучения, 15 эйконал которого равен Ф (Б,V Z) в излучение с эйконалом Ф (U,V,Z) мо— жет быть использована, например, зеркальная поверхность, уравнение которой

Ф< (U V, Z) @î,(U V,2 ) со

На фиг. 1 изображено расположение отражательного элемента 1 относительно падающего излучения 2 и фокального отрезка 3. Излучение большинства мощных источников, используемых в настоящее время, имеет плоский волновой фронт. Тем самым является известным эйконал q) (U,V,Z) падающего на элемент излучения 2. Для решения задачи

30 фокусировки теперь достаточно определить эйконал излучения, C)<(U,Ч,Z), фокусирующегося в отрезок 3 с заданным распределением интенсивности. При использовании оптических элементов, глубина рельефа которых невелика, достаточно, как показано ниже, определить значения эйконала Ф,(U,V,Z) в плоскости элемента при Z=Î,(g (U,V) =

=Ф, (U,V,Z) .

Определим эйконал q)(U,V) излучения, все лучи которого проходят через отрезок 3 прямой L, лежащей в фокальной плоскости 4 на расстоянии Z=f от центра элемента, который будем считать расположенным в плоскости Z=O.

Задание функции (I)(U,V) в плоскости фокусирующего элемента 1 (фокусатора) определяет отображение области фокусатора фокальную плоскость .4 по формулам

X(U,V)=U+f(g„(U,V)

Y(U,V) =V+f q„(U,V)

Фокальная плоскость параллельн плоскости фокусатора и излучение дает на оптический элемент под пр углом.

60 l

Использование (3) и вызволяет доказать, что в случае фок)сировки излучения в отрезок прямой прообразом точки этой прямой при отображении (3) является отрезок прямой в плоскости оптического элемента, терпендикулярный L. Задание интенсизности сфокусированного излучения на фокальной прямой и распределении интенсивности падающего на фокусатор излучения 2 по области оптического элемента 1 позволяет однозначно определить прообраз каждой точки грямой Е, а следовательно, найти функции X(U,V) и Y(U,V), а значит,. и производные

X(U V) -U (П и) =---<— - — ——

) 0 и и

Y(U V) -V (п (U V) =--->- — ——

-) v

Интегрируя эти соотношения, можно определить функцик)(I) U,V) в области фокусатора 1. Считая, что прямая параллельна оси OL, ле:.-ко получаем, что (V. Y 21+ U 2 (U т) (U V) o + о

1 (+-. ) X (U, V) d V+cons t, о

X(U, V) =X(U) является функцией только переменной U.

Функция X(U), определяющая отображение (3), может быть найдена из уравнений х

I(U,V) описывает распределение интенсивности падающегс на фокусатор излучения, а Х, и Х2 — координаты концов отрезка 3, В случае гауссова распределения интенсивности в падающем пучке 2

1303960

U coSg Итттс

x(()d(. (6) — Using+Zcos8. (7) 50

Ц

Бг+Чг-2„. Ч 1

q (v v)-- — — — - + x(()d(2f f 1 (5)

Выражение (5) получено в случае, когда фокальный отрезок параллелен оси OU. Если отрезок прямой L составляет угол с осью OU, выражение для эйконала принимает вид

Бг +Чг у то (U V) = — -- — — +- -(Vcosg,-Usins)+ а 2f f о

Формула (6) получена для случая, 15 когда излучение 2 падает на элемент 1 под прямым углом. Пусть теперь падающее на элемент излучение составляет угол 6 с осью OZ. Падающий луч распо20 ложен в плоскости UOZq Ось OZ выбрана в плоскости UOZ H составляет

I угол 8 с осью OZ. Ось OU ортогональт на оси OZ (фиг.2). В плоскости Z =0 оптическое излучение, фокусирующееся 25 в отрезок прямой 3 в фокальной плос-т т кости 4 Z =f, имеет эйконал CP (Б,V ) определяемый формулой (6). Значение эйконала в плоскости Z=O может быть определено с помощью уравнения эйко- 30 нала /АФт(=1, причем V Ф, =(sin8, О, cos 8) в системе ОБЧЕ, а ср (Б,Ч) = с,(Бсоя6, V) -Usin9.

Эйконал Ф<(V,V,Z) вблизи плоскости

Z=O представляется теперь в виде

Ф, (U,V,Z)=f(U,V)+Zcos8= g,(Ucos0,V)—

Эйконал падающего под углом тт излучения равен

Ф (U,V,Z)=-Usin9-Zcos9.

Таким образом, уравнение зеркальной поверхности, преобразующей эйко- 45 нал Ф (U,V,Z) в эйконал Ф,(U,V,Z) и решающей задачу фокусировки, принимает вид (g,(Ucîs9,V) — Using+Есîs8+Usin8+

+Zcos8 =C

Отсюда получаем уравнение зеркальной поверхности

Е(U Ч) Рд(Бсоя&дЧ) С (8)

2cos6 2соя9

Формула (8) определяет форму гладкого зеркала для фокусировки излучения в отрезок прямой с заданным распределением интенсивности сфокусированного излучения.

Все варианты выполнения устройства для фокусировки излучения в отрезок прямой основаны на выражении (7) для эйконала излучения, фокусирующегося в отрезок, и различаются способами преобразования излучения с эйконалом

Ф в излучение с эйконалом (7). о

При использовании монохроматического излучения (второй вариант) форма фазовой зонной отражающей пластины определяется из следующих соображений.

Поскольку эйконал монохроматическогo излучения с длиной волны 3 определен с точностью до величины, кратных Я, изменение константы С в (8) на ве- ичину, кратную, не изменяет поля отраженного излучения. Таким образом, зеркальная поверхность, форма которой описывается выражением q,(Ucos9 V

z(v,v) = ††††††††-> — — 1 ††††вЂ, (9)

1 2сояд формирует отраженное поле, полностью аналогичное зеркальной поверхности (8). Это позволяет использовать для фокусировки монохроматического излучения в отрезок прямой с заданным распределением интенсивности отражательную зонную пластинку, рельеф которой описывается формулой (9).

Максимальная глубина такой зонной пластинки составляет ф /2cos8.

Для решения задачи преобразования эйконала оптического излучения могут быть использованы устройства, работающие на прохождение. Прозрачная пластинка, толщина которой в точке (U,V) есть h(U,V), изменяет эйконал падающего на нее под углом 8 излучения на величину h(U,V)(ncos8 -cos9) (с точностью до несущественной константы).

Таким образом, для получения излучения, эйконал которого описывается (7), достаточно использовать пластину (третий вариант), толщина которой с точностью до константы определяется выражением что(Ucos9 V J

Z(U V) = — — о — — —; — г.— —. (10)

ncos9 -соя8

На фиг. 3 схематически показано расположение оптического элемента 5, работающего на прохождение, относительно падающего излучения 2 и фокального отрезка 3.

Используя возможность определения эйконала монохроматического излучения

9 13039 с точностью до аддитивной постоянной, кратной A, можно для такого же преобразования использовать зонную фазовую пластинку (четвертый вариант), работающую на прохождение, толщина которой с точностью до константы определяется выражением

Г P(Ucos9 V Ъ

Z(U V)= о

1 псоз9 cosB (11)

Фиг. 4 иллюстрирует строение зонных оптических элементов, работающих на отражение (по и. 2 формулы изобретения), а фиг. 5 на прохождение (по и. 4 формулы изобретения) . Ha фиг. 4 и 5 схематически представлены сечения этих элементов, демонстрирующие характер их профилей, описываемых выражениями (9) и (11).

Оптические фазовые элементы предлагаемой формы, решающие задачу фокусировки излучения в отрезок прямой, могут быть изготовлены различными существующими в настоящее время технологическими методами (например, механическими, фотолитографическими, ионного травления, методами создания намывного рельефа). Следует отметить, что при изготовлении этих оптических элементов необходимо обеспечивать высокую точность, что требует применения самой современной техники, особенно при использовании механических способов изготовления.

В качестве примера устройства для фокусировки оптического излучения

60 в отрезок прямой были расчитаны и изготовлены методом намывного рельефа зеркальные фазовые зонные пластинки, фокусирующие пучок излучения СО -ла2 зера (9 =10,6 мкм) радиусом 1-2 см в отрезок длиной 1-4 см на рассстоянии от 20 до 40 см при различных углах 9 падения.

На фиг. 6 и 7 изображены амплитудные маски оптических элементов, фокусирующих излучение в отрезок прямой с различными распределениями сфокусированного излучения, а также соответствующие этим элементам отрезки, получаемые в результате фокусировки.

Величина почернения пропорциональна высоте рельефа зеркальной поверхности (по п. 2 формулы изобретения) либо толщине оптического элемента, работающего на прохождение (по п. 4 формулы изобретения).

Отметим, что предположение о гауссовом распределении интенсивности излучения в падающем пучке

Нг+„тг

I (U V) =Cexp (— — — — )

Ъ

2Q не является принципиальным. Аналогичные оптические элементы могут быть созданы и при произвольном распределении Z(U,V). Для этого достаточно определять функции Х() из уравнения (4) . В частности при постоянной интенсивности I(U,V)=const решение может быть получено формально при б- оо.

1303960

g7ua2 f 303960

Фа е,У

ЮЯГ. б Ф 8. 7

Состани.—;-.лв 3 Кравченкс

Техре,—:., .. Гор.:,ыкона Корректор Н.Хс эоль

Редактор A.Ðåâèí

Заказ 1306/46 Тираж 5? 2 Под тис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по девам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ ".;, Раушская нао., д.

Производственно-полиграфическое нре,„приятие, г.ужгород, .уд.ii.)0F к.ная, 4