×
25.08.2017
217.015.cebe

Устройство ввода импульсного лазерного пучка в волоконно-оптическую линию связи

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области лазерной техники и касается устройства ввода импульсного лазерного пучка в волоконно-оптическую линию связи. Устройство включает в себя фокусирующую систему линз и волоконный световод с коллектором. Фокусирующая система линз выполнена в виде m линз, размещенных в плоскости, ортогональной направлению пучка, причем форму, количество, размер и фокусное расстояние линз подбирают исходя из условия полного перекрытия сечения входного пучка и заданной длины устройства. В качестве волоконного световода с коллектором используется m-канальный волоконный световод. Технический результат заключается в уменьшении длины устройства. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Данное изобретение относится к технике измерения мощностных параметров импульсного лазерного излучения на мощных многоканальных лазерных установках с плотной упаковкой элементов.

Задачей, стоящей в данной области техники и на решение которой направлено изобретение, является доставка излучения широкоапертурного пучка на вход малоапертурной волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) без внесения временной дисперсии лучей для регистрации временных параметров лазерных импульсов нано- и субнаносекундной длительности.

Из предшествующего уровня техники наиболее близкими по технической сущности и назначению к заявляемому изобретению являются способ и устройство ввода широкоапертурного импульсного лазерного пучка в ВОЛС, описанные в статье (Е.Н. Воронцов, М.Ю. Кирдяшкин, А.Г. Кравченко и др. Диагностика физического таутохронизма лазерных пучков на многоканальной установке «Искра-5» // Квантовая электроника, 21, №10, 1994 г., с. 994-997). Представленный способ ввода широкоапертурного импульсного лазерного пучка в ВОЛС заключается в том, что исходный пучок перестраивают путем пропускания через фокусирующую систему линз на вход волоконного световода, с выхода которого часть излучения поступает на вход ВОЛС. Устройство ввода широкоапертурного импульсного лазерного пучка в ВОЛС представляет собой фокусирующую систему двух линз, входной (диаметр 1,3 м, фокусное расстояние 30 м) и перестраивающей (диаметр 3 см, фокусное расстояние 7 см), строящих на входе волоконного световода со смешанным коллектором ближнюю зону пучка. ВОЛС подстыковывается к волоконному световоду через светопровод в виде кварцевого стержня с полированными поверхностями, сглаживающего в поперечном сечении структуру пучка на входе в ВОЛС.

При представленной конструкции фокусирующей системы, включающей линзу большого размера с большим фокусным расстоянием, длина оптической схемы составляет 30 м, что не обеспечивает компактность конструкции.

Технический результат способа заключается в расширении возможностей применения за счет размещения оптической схемы в ограниченном объеме пространства.

Технический результат устройства заключается в уменьшении длины оптической схемы доставки излучения широкоапертурного пучка на вход ВОЛС.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе ввода широкоапертурного импульсного лазерного пучка в ВОЛС, заключающемся в том, что осуществляют перестроение входного пучка, пропуская его через фокусирующую систему линз и волоконный световод, новым является то, что при пропускании пучка через фокусирующую систему линз осуществляют разбивку пучка, направляя его на m линз, после чего пучки сводят вместе, пропуская их через m-канальный волоконный световод.

Указанный технический результат достигается также тем, что в устройстве ввода широкоапертурного импульсного лазерного пучка в ВОЛС, включающем фокусирующую систему линз и волоконный световод со смешанным коллектором, новым является то, что фокусирующая система линз выполнена в виде m линз, размещенных в плоскости, ортогональной направлению пучка, причем форму, количество, размер и фокусное расстояние линз подбирают исходя из условия полного перекрытия сечения входного пучка и заданной длины устройства, в качестве волоконного световода использован m-канальный волоконный световод.

Кроме этого, устройство может быть снабжено системой разделения на n выходных каналов, выполненной в виде n-канального волоконного световода, коллектор которого установлен после коллектора m-канального волоконного световода на расстоянии L≥0.5⋅D/tg(αa), где D - диаметр коллектора, а (αа) - апертурный угол m-канального волоконного световода. Также между коллекторами m-канального и n-канального волоконных световодов может быть установлена собирающая линза с фокусным расстоянием F, удовлетворяющим условию F=0,5⋅D/tg(αa), причем расстояние L между фокусирующей линзой и коллектором n-канального волоконного световода составляет L≥F.

Влияние отличительных признаков патентной формулы способа на технический результат.

При пропускании входного пучка через фокусирующую систему линз осуществляют разбивку пучка, направляя его на m линз, что обеспечивает возможность размещения оптической схемы в ограниченном объеме пространства, расширяя возможность применения схемы.

Пропускание разделенных пучков через m-канальный волоконный световод со смешанным коллектором обеспечивает сведение пучков вместе.

Влияние отличительных признаков патентной формулы устройства на технический результат.

Выполнение фокусирующей системы в виде m линз, размещенных в плоскости, ортогональной направлению пучка, позволяет использовать линзы с малым фокусным расстоянием, вследствие чего уменьшить линейный размер устройства.

Подбор формы, количества, размера и фокусного расстояния линз исходя из условия полного перекрытия сечения входного пучка и заданной длины устройства позволяет оптимально-компактно разместить линзы для доставки широкоапертурного пучка на вход ВОЛС.

Использование в качестве волоконного световода со смешанным коллектором m-канального волоконного световода позволяет собрать m пучков вместе.

Снабжение устройства системой разделения на n выходных каналов, выполненной в виде n-канального волоконного световода, коллектор которого установлен после коллектора m-канального волоконного световода на расстоянии L≥0.5⋅D/tg(αa), где D - диаметр коллектора, а (αа) - апертурный угол m-канального волоконного световода, позволяет получить требуемое количество каналов регистрации.

Установка между коллекторами m-канального и n-канального волоконных световодов собирающей линзы с фокусным расстоянием F, удовлетворяющим условию: F=0,5⋅D/tg(αa), причем расстояние L между фокусирующей линзой и коллектором n-канального волоконного световода составляет L≥F, позволяет увеличить светосбор на вход коллектора n-канального волоконного световода без увеличения временной дисперсии лучей.

Рассмотрим реализацию предлагаемого способа в виде устройства, конструкция которого представлена на чертеже, где позициями обозначены:

1 - фокусирующая система линз,

2 - m-канальный волоконный световод со смешанным коллектором,

3 - собирающая линза,

4 - n-канальный волоконный световод системы разделения,

5 - ВОЛС

В примере реализации устройство представляет собой фокусирующую систему линз 1 в виде 49 плотно упакованных квадратных линз размерами 60×60 мм2 и фокусным расстоянием 300 мм, фокусирующих падающие на них пучки на входы 49-канального волоконного световода со смешанным коллектором 2. Линзы упакованы в квадратную форму размером 400×400 мм2 (не показано) и размещены в плоскости, ортогональной направлению пучка. Форма, количество, размер и фокусное расстояние линз выбраны исходя из условия полного перекрытия сечения входного пучка и заданной длины устройства. Непосредственно после коллектора 49-канального волоконного световода 2 установлена собирающая линза 3 с фокусным расстоянием F=70 мм, удовлетворяющим условию F=0,5⋅D/tg(αa), где D - диаметр коллектора, а (αа) - апертурный угол m-канального волоконного световода. Далее на расстоянии L от собирающей линзы 3, удовлетворяющем условию L≥F, установлен коллектор 5-канального волоконного световода 4 диаметром 7 мм, выходы каналов световода состыкованы с собственными ВОЛС 5 с диаметром волокна 62 мкм.

Устройство работает следующим образом. Плоскопараллельный пучок лазерного излучения от источника (не показан) перестраивают путем разбивки на 49 пучков с помощью фокусирующей системы линз 1, которые фокусируют падающие на них пучки на входы каналов 49-канального волоконного световода 2, в коллекторе которого они перемешиваются, и часть выходного пучка коллектора через собирающую линзу 3 поступает на коллектор 5-канального волоконного световода системы разделения 4, где происходит его разбивка на пять пучков для регистрации нескольких параметров исследуемого лазерного импульса. На выходе каждого канала 5-канального волоконного световода системы разделения излучение вводится в свой канал ВОЛС 5.

К настоящему времени на предприятии проведена конструкторская проработка и создано устройство ввода широкоапертурного импульсного лазерного пучка в ВОЛС. Произведена экспериментальная отработка заявляемого изобретения с достижением вышеуказанного технического результата. Представленное изобретение позволило разместить устройство в ограниченном объеме пространства длиной 570 мм.


Устройство ввода импульсного лазерного пучка в волоконно-оптическую линию связи
Устройство ввода импульсного лазерного пучка в волоконно-оптическую линию связи
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 690.
27.04.2013
№216.012.3b44

Способ определения сплошности покрытия изделия

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, в частности к области газовой дефектоскопии, может применяться при контроле сплошности покрытий с низкой водородопроницаемостью, наносимых на поверхность крупногабаритных металлических изделий сложной конфигурации. Способ определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480733
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.05.2013
№216.012.41ed

Интерферометр

Изобретение может быть использовано для контроля качества афокальных систем, в том числе крупногабаритных, а именно: плоских зеркал, светоделителей, плоскопараллельных пластин, клиньев, телескопических систем с увеличением, близким к единичному. Интерферометр содержит формирователь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482447
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.06.2013
№216.012.49ed

Переход волоконно-оптический

Изобретение относится к волоконно-оптической технике и может быть использовано для герметичного ввода оптического волокна через перегородку. Устройство содержит герметично установленный в стенке металлический корпус, выполненный составным из двух скрепленных по резьбе частей с проходным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484505
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.07.2013
№216.012.5ab8

Система параметрической гидролокации с функцией получения акустического изображения целей

Использование: изобретение относится к области гидролокации и предназначено для обнаружения подводных целей и получения их акустического изображения. Сущность: в предложенной системе параметрической гидролокации излучение низкочастотных зондирующих сигналов формируют путем нелинейного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488845
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.09.2013
№216.012.686e

Затвор люка камеры

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проектировании крупногабаритных камер высокого давления для испытания в них изделий. Затвор люка камеры содержит герметично установленную на люке камеры крышку, имеющую глубокую заходную часть и связанную с размещенным извне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492381
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.688d

Складываемая аэродинамическая поверхность

Изобретение относится к области ракетной техники и, в частности к конструкциям складываемых аэродинамических поверхностей, находящихся под воздействием сильных аэродинамических возмущений. Складываемая аэродинамическая поверхность содержит основание и шарнирно соединенную с ним поворотную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492412
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.10.2013
№216.012.740f

Контактный датчик

Изобретение относится к военной технике, в частности к средствам инициирования. Контактный датчик содержит два кольца, опорное и рабочее, установленных соосно и скрепленных между собой. На основании опорного кольца размещен кольцевой чувствительный элемент, а рабочее кольцо оснащено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495368
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.10.2013
№216.012.74a5

Двухдиапазонная микрополосковая антенна круговой поляризации

Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам, а именно к бортовым антеннам спутниковой навигации. Техническим результатом является создание малогабаритной микрополосковой двухдиапазонной антенны с круговой поляризацией, пригодной для работы с одиовходовым приемником. Двухдиапазонная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495518
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.11.2013
№216.012.8345

Сцинтилляционный материал на основе zno-керамики, способ его получения и сцинтиллятор

Использование: для регистрации различных видов ионизирующих излучений, в том числе альфа-частиц, в ядерной физике для контроля доз и спектрометрии указанных излучений, в космической технике, медицине, в устройствах, обеспечивающих контроль, в промышленности. Сущность изобретения заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499281
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.12.2013
№216.012.884d

Устройство фиксации сложенных аэродинамических поверхностей летательного аппарата

Изобретение относится к средствам фиксации складывающихся аэродинамических поверхностей летательного аппарата. Устройство фиксации сложенных аэродинамических поверхностей летательного аппарата содержит узел, обеспечивающий прилегание аэродинамических поверхностей к корпусу летательному...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500575
Дата охранного документа: 10.12.2013
Показаны записи 1-10 из 267.
27.04.2013
№216.012.3b44

Способ определения сплошности покрытия изделия

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, в частности к области газовой дефектоскопии, может применяться при контроле сплошности покрытий с низкой водородопроницаемостью, наносимых на поверхность крупногабаритных металлических изделий сложной конфигурации. Способ определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480733
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.05.2013
№216.012.41ed

Интерферометр

Изобретение может быть использовано для контроля качества афокальных систем, в том числе крупногабаритных, а именно: плоских зеркал, светоделителей, плоскопараллельных пластин, клиньев, телескопических систем с увеличением, близким к единичному. Интерферометр содержит формирователь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482447
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.06.2013
№216.012.49ed

Переход волоконно-оптический

Изобретение относится к волоконно-оптической технике и может быть использовано для герметичного ввода оптического волокна через перегородку. Устройство содержит герметично установленный в стенке металлический корпус, выполненный составным из двух скрепленных по резьбе частей с проходным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484505
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.07.2013
№216.012.5ab8

Система параметрической гидролокации с функцией получения акустического изображения целей

Использование: изобретение относится к области гидролокации и предназначено для обнаружения подводных целей и получения их акустического изображения. Сущность: в предложенной системе параметрической гидролокации излучение низкочастотных зондирующих сигналов формируют путем нелинейного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488845
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.09.2013
№216.012.686e

Затвор люка камеры

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проектировании крупногабаритных камер высокого давления для испытания в них изделий. Затвор люка камеры содержит герметично установленную на люке камеры крышку, имеющую глубокую заходную часть и связанную с размещенным извне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492381
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.688d

Складываемая аэродинамическая поверхность

Изобретение относится к области ракетной техники и, в частности к конструкциям складываемых аэродинамических поверхностей, находящихся под воздействием сильных аэродинамических возмущений. Складываемая аэродинамическая поверхность содержит основание и шарнирно соединенную с ним поворотную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492412
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.10.2013
№216.012.740f

Контактный датчик

Изобретение относится к военной технике, в частности к средствам инициирования. Контактный датчик содержит два кольца, опорное и рабочее, установленных соосно и скрепленных между собой. На основании опорного кольца размещен кольцевой чувствительный элемент, а рабочее кольцо оснащено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495368
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.10.2013
№216.012.74a5

Двухдиапазонная микрополосковая антенна круговой поляризации

Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам, а именно к бортовым антеннам спутниковой навигации. Техническим результатом является создание малогабаритной микрополосковой двухдиапазонной антенны с круговой поляризацией, пригодной для работы с одиовходовым приемником. Двухдиапазонная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495518
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.11.2013
№216.012.8345

Сцинтилляционный материал на основе zno-керамики, способ его получения и сцинтиллятор

Использование: для регистрации различных видов ионизирующих излучений, в том числе альфа-частиц, в ядерной физике для контроля доз и спектрометрии указанных излучений, в космической технике, медицине, в устройствах, обеспечивающих контроль, в промышленности. Сущность изобретения заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499281
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.12.2013
№216.012.884d

Устройство фиксации сложенных аэродинамических поверхностей летательного аппарата

Изобретение относится к средствам фиксации складывающихся аэродинамических поверхностей летательного аппарата. Устройство фиксации сложенных аэродинамических поверхностей летательного аппарата содержит узел, обеспечивающий прилегание аэродинамических поверхностей к корпусу летательному...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500575
Дата охранного документа: 10.12.2013
+ добавить свой РИД