×
29.05.2018
218.016.5760

СПОСОБ ВВОДА НЕКОГЕРЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В СВЕТОВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002654938
Дата охранного документа
23.05.2018
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Группа изобретений относится к волоконно-оптической технике и предназначено для использования в различных волоконно-оптических системах, использующих некогерентные источники излучения, в том числе в интроскопах, источниках дистанционного электропитания на базе световодов. Устройство для осуществления способа ввода некогеретного излучения в световод включает последовательно установленные на одной оптической оси и оптически связанные зеркало, источник некогерентного оптического излучения, линзу с эллиптической поверхностью, стеклянную пластинку со значительной зависимостью показателя преломления от температуры для обеспечения самофокусировки пучка света, градиентную стержневую линзу, световод, зеркало выполнено в виде полого шара с внутренним зеркальным покрытием, в боковое отверстие которого установлена линза с эллиптической поверхностью. Источник некогерентного оптического излучения расположен внутри полого шара так, что излучение источника некогерентного оптического излучения, сконцентрированное сферическим зеркалом и линзой с эллипсоидальной поверхностью, выходит из нее в виде квазипараллельного пучка, причем стеклянная пластинка, градиентная стержневая линза и световод расположены друг за другом, отличающееся тем, что оно содержит светофильтр и диафрагму, установленные после линзы с эллиптической поверхностью последовательно друг за другом, причем у диафрагмы пропускание максимально в центре и плавно спадает до нуля к краям. Технический результат - повышение эффективности ввода излучения от некогерентного источника с заданной спектральной областью в световод. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к волоконно-оптической технике и предназначено для использования в различных волоконно-оптических системах, использующих некогерентные источники излучения, в том числе в интроскопах, источниках дистанционного электропитания на базе световодов.

Известен способ ввода некогерентного излучения в световод, по которому из испускаемого источником излучения формируется квазипараллельный пучок, затем увеличивается его яркость за счет эффекта самофокусировки, затем уменьшается его диаметр и затем он вводится в световод. Этот способ реализован в устройстве, описанном в Патенте РФ N 2171485 от 27.07 2001 г.

В этом способе ввода излучения в световод нет возможности вводить в световод только части излучения в пучке с заданной спектральной областью. Кроме того, практическая реализация этого способа затруднена тем, что эффект самофокусировки предполагает пучки, у которых интенсивность максимальна в его центре и плавно спадает до нуля на краях. В противном случае единого квазипараллельного пучка не возникает, что, в конечном счете, снижает эффективность ввода некогерентного излучения световод.

Известно устройство ввода некогерентного оптического излучения в световод, для осуществления этого способа (Патент РФ N 2171485 от 27.07. 2001 года). Устройство содержит последовательно установленные на одной оптической оси и оптически связанные зеркало, источник некогерентного оптического излучения, стеклянную пластинку, выполненную из материала со значительной зависимостью показателя преломления от температуры для обеспечения самофокусировки пучка некогерентного оптического излучения, линзу с эллиптической поверхностью, градиентную стержневую линзу, световод, зеркало выполнено в виде полого шара с внутренним зеркальным покрытием, в боковом отверстии которого установлена линза с эллиптической поверхностью, а источник некогерентного оптического излучения расположен внутри полого шара так, что излучение источника некогерентного оптического излучения, сконцентрированное сферическим зеркалом и линзой с эллипсоидальной поверхностью, выходит из нее в виде квазипараллельного пучка, причем стеклянная пластинка, градиентная стержневая линза и световод расположены вплотную друг за другом.

Это устройство обладает низкой эффективностью ввода излучения в световод из-за того, что эффект самофокусировки предполагает пучки, у которых интенсивность максимальна в его центре и плавно спадает до нуля на краях. В противном случае благодаря эффекту самофокусировки вместо одного квазипараллельного пучка возникает несколько пучков, их число при флуктуации светового потока, окружающей температуры меняется, что, в конечном счете, приводит к снижению эффективности ввода излучения световод. Кроме того, в этом устройстве ввода излучения в световод нет возможности вводить в световод только части излучения в пучке с заданной спектральной областью.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности ввода излучения в световод от некогерентного источника с заданной спектральной областью.

Задача, на решение которой направлено техническое решение, достигается тем, что в известном способе ввода некогерентного излучения в световод, по которому из испускаемого источником излучения формируют квазипараллельный пучок, увеличивают его яркость за счет эффекта самофокусировки, уменьшают его диаметр и вводят в световод, перед увеличением яркости из квазипараллельного пучка, сформированного из излучения испускаемого источником излучения, вычленяют пучок с заранее заданной спектральной областью, после чего формируют пучок, имеющий максимальную интенсивностью в центре с плавным ее снижением до нуля на его краях.

Также задача решается устройством, реализующим способ, включающий в себя последовательно установленные на одной оптической оси и оптически связанные зеркало, источник некогерентного оптического излучения, линзу с эллиптической поверхностью, стеклянную пластинку со значительной зависимостью показателя преломления от температуры для обеспечения самофокусировки пучка света, градиентную стержневую линзу, световод, зеркало выполнено в виде полого шара с внутренним зеркальным покрытием, в боковое отверстие которого установлена линза с эллиптической поверхностью, а источник некогерентного оптического излучения расположен внутри полого шара так, что излучение источника некогерентного оптического излучения, сконцентрированное сферическим зеркалом и линзой с эллипсоидальной поверхностью, выходит из нее в виде квазипараллельного пучка, причем стеклянная пластинка, градиентная стержневая линза и световод расположены друг за другом, которое содержит светофильтр и диафрагму, установленные после линзы с эллиптической поверхностью последовательно друг за другом, у диафрагмы пропускание максимально в центре и плавно спадает до нуля к краям.

Предлагаемый способ позволяет вводить в световод только часть излучения в пучке с заданной спектральной областью.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет существенно упростить практическую реализацию устройств и повысить эффективность ввода излучения в световод. Это достигается тем, что формируется пучок, имеющий максимальную интенсивностью в центре с плавным ее снижением до нуля на его краях. В этом случае в процессе самофокусировки формируется единый квазипараллельный пучок без какой-то поперечной структуры.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит источник некогерентного оптического излучения 1, сферическое зеркало 2, линзу с эллипсоидальной поверхностью 3, стеклянную пластинку 4, градиентную стержневую линзу 5, сочленяемую со световодом 6, светофильтр 7, диафрагму 8, пропускание которой максимально в центре и плавно спадает до нуля к краям.

Стрелками показан ход световых лучей.

Способ осуществляется следующим образом.

При отсутствии напряжения на источнике некогерентного оптического излучения 1 оптическое излучение в световоде отсутствует.

При поступлении напряжения на источник некогерентного оптического излучения 1, его излучение, сконцентрированное сферическим зеркалом 2 и линзой с эллиптической поверхностью 3, выходит из нее в виде квазипараллельного пучка и попадает на светофильтр 7, который пропускает только ту часть излучения, которая определяется полосой его пропускания. Затем излучение проходит через диафрагму 8, пропускание которой максимально в центре и плавно спадает до нуля к краям. Пройдя эту диафрагму 8, поперечное сечение пучка имеет максимальную интенсивность в его центре и плавно спадает до нуля к краям. Затем излучение попадает на стеклянную пластинку 4. В стеклянной пластинке 4, за счет эффекта самофокусировки пучок света сжимается в квазипараллельный пучок диаметром, равным диаметру градиентной стержневой линзы 4 и далее уже в градиентной стержневой линзе 4, этот пучок фокусируется в пятно, диаметр которого равен диаметру световода 6.

При практической реализации предлагаемого способа стеклянная пластинка может быть выполнена, например, из стекла ТФ-105, у которого

Соответственно критическая мощность некогерентного излучения, при которой возникает самофокусировка

где h - толщина стеклянной пластинки, μ - ее коэффициент поглощения, n, τ - показатель преломления и теплоемкость материала стеклянной пластины, Θ0 - угловой размер источника для точек на выходной апертуре формирующей системы (Сигал Г.Б., Сорокин Ю.М. Нелинейная рефракция в поле нелазерных источников. Журнал технической физики. 1980: т. 50, N4, с. 832-835).

Для стекла ТФ-105 для μ=0,5 и РKP=10 Вт. Этот уровень мощности легко достигается при использовании в качестве источника некогерентного излучения галогенной лампы, например, типа КГМ 6-25+25-2, мощностью 25 Вт, или КГМ - 15-100 мощностью 100 Вт с помощью системы сферическое зеркало - линза, если использовать в составе устройства реализующего предлагаемый способ зеркало со сферической формой и линзу с эллипсоидальной поверхностью.

Изменением толщины стеклянной пластинки в предлагаемой конструкции можно регулировать величину угла светового пучка на выходе из пластинки и соответственно обеспечивать такую апертуру светового пучка, которая соответствует данному световоду.

В предлагаемом способе эффективность ввода некогерентного излучения в световод может достигать ~95%, так как потери энергии некогерентного излучения обусловлены только поглощением в оптических элементах, в том числе в стеклянной пластинке, где происходит самофокусировка.

Предлагаемый способ ввода некогерентного оптического излучения в световод и устройство для его осуществления позволяет существенно снизить габариты осветительных системы и сделать их более экономичным за счет повышения эффективности ввода некогерентного излучения в световод.


СПОСОБ ВВОДА НЕКОГЕРЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В СВЕТОВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
СПОСОБ ВВОДА НЕКОГЕРЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В СВЕТОВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 112.
25.08.2017
№217.015.bc15

Устройство для обеспечения безопасности автотранспортного средства

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к устройствам, обеспечивающим пассивную безопасность пешеходов и участников дорожного движения, передвигающихся на двухколесных транспортных средствах, при их столкновении с передней частью легковых автомобилей. Устройство содержит набор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616110
Дата охранного документа: 12.04.2017
25.08.2017
№217.015.bc7c

Устройство для повышения безопасности легкового автомобиля

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к устройствам, обеспечивающим пассивную безопасность пешеходов и участников дорожного движения, передвигающихся на двухколесных транспортных средствах, при их столкновении с передней частью легковых автомобилей. В устройстве для повышения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616209
Дата охранного документа: 13.04.2017
25.08.2017
№217.015.bcff

Установка для принудительного таяния снега

Изобретение относится к области очистки улиц и дорог от снежной массы и может быть использовано в городском хозяйстве, на транспортных и промышленных предприятиях и других территориях. Установка для принудительного таяния снега содержит ванну с решеткой в верхней части для приема и плавления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616407
Дата охранного документа: 14.04.2017
25.08.2017
№217.015.bd2b

Противобуксовочное устройство для транспортного средства

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к устройствам, предотвращающим буксование ведущих колес автотранспортных средств. Противобуксовочное устройство содержит тормозные механизмы ведущих колес и связанный с ними стояночный тормозной привод, включающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616229
Дата охранного документа: 13.04.2017
25.08.2017
№217.015.c075

Секционный смеситель проточного типа

Изобретение относится к устройству для смешивания жидкостей и может быть использовано в химической, пищевой нефтехимической и других отраслях промышленности для последовательного смешивания двух и более жидкостей в непрерывном потоке. Секционный смеситель жидкостей проточного типа состоит, как...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616664
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.c2a4

Способ приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способу приготовления дисперсно-армированного строительного раствора для монолитных полов, и может быть использовано при изготовлении монолитных покрытий полов и стяжек на основе цементного раствора. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617812
Дата охранного документа: 27.04.2017
25.08.2017
№217.015.c704

Оптопара с шаровой лампой

Заявленное изобретение относится к технике преобразования световой энергии в электрическую и предназначено для преобразования световой энергии в электрическую. Заявленная оптопара содержит излучатель, фотоприемный элемент, закрепленные на корпусе, причем в качестве излучателя света использована...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618964
Дата охранного документа: 11.05.2017
25.08.2017
№217.015.c7d1

Пассивная система безопасности автомобиля

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к устройствам, обеспечивающим пассивную безопасность пешеходов и участников дорожного движения. Пассивная система безопасности автомобиля содержит набор датчиков перегрузок автомобиля и модуль управления, связанные электрически с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619166
Дата охранного документа: 12.05.2017
25.08.2017
№217.015.c8d2

Устройство к автомобилю для защиты пешеходов

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к устройствам, обеспечивающим пассивную безопасность пешеходов и участников дорожного движения, передвигающихся на двухколесных транспортных средствах. Устройство к автомобилю для защиты пешеходов содержит набор датчиков перегрузок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619370
Дата охранного документа: 15.05.2017
25.08.2017
№217.015.c906

Машина для плавления снега

Изобретение относится к области очистки улиц и дорог от снежной массы. Машина для плавления снега содержит ванну с решеткой в верхней части для приема и плавления снежной массы и отверстием для слива талой воды, горелки, газовые баллоны с регулятором давления, газопроводом и запальником....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619303
Дата охранного документа: 15.05.2017
Показаны записи 1-9 из 9.
25.08.2017
№217.015.c704

Оптопара с шаровой лампой

Заявленное изобретение относится к технике преобразования световой энергии в электрическую и предназначено для преобразования световой энергии в электрическую. Заявленная оптопара содержит излучатель, фотоприемный элемент, закрепленные на корпусе, причем в качестве излучателя света использована...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618964
Дата охранного документа: 11.05.2017
26.08.2017
№217.015.e187

Устройство ввода некогерентного излучения в световод

Изобретение относится к волоконно-оптической технике и предназначено для использования при создании волоконно-оптических интроскопов и источников дистанционного электропитания на базе световодов. В заявленном устройстве ввода некогерентного оптического излучения в световод, содержащем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625633
Дата охранного документа: 17.07.2017
26.08.2017
№217.015.e85e

Оптопара с катадиоптрической линзой

Изобретение предназначено для преобразования световой энергии в электрическую. Оптопара содержит источник света в виде шаровой ксеноновой лампы, фотопреобразователь в виде батареи солнечных элементов и корпус в виде трубы из диэлектрического материала, на внешней боковой поверхности которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627565
Дата охранного документа: 08.08.2017
20.01.2018
№218.016.10fd

Оптопара

Изобретение относится к области к технике преобразования световой энергии в электрическую и предназначено для преобразования световой энергии в электрическую. Заявленная оптопара содержит источник света, фотопреобразователь и корпус. В качестве источника света использована шаровая ксеноновая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633934
Дата охранного документа: 19.10.2017
14.09.2018
№218.016.879f

Способ ввода некогерентного излучения в световод и устройство для его реализации

Изобретение относится к волоконно-оптической технике и предназначено для использования в различных волоконно-оптических системах, использующих некогерентные источники излучения, в том числе в интроскопах, источниках дистанционного электропитания на базе световодов. Сущность заявленного решения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666972
Дата охранного документа: 13.09.2018
26.10.2018
№218.016.969b

Оптопара с эллипсоидальным отражателем

Изобретение относится к технике преобразования световой энергии в электрическую. Оптопара содержит источник света, фотопреобразователь и корпус. Согласно изобретению в качестве источника света использована ксеноновая лампа, в качестве фотопреобразователя - батарея солнечных элементов, при этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670706
Дата охранного документа: 24.10.2018
21.11.2018
№218.016.9eea

Оптопара с трубчатой ксеноновой лампой

Изобретение относится к технике преобразования световой энергии в электрическую. Оптопара содержит источник света, фотопреобразователь, корпус. В качестве источника света использована трубчатая шаровая ксеноновая лампа, в качестве фотопреобразователя - батарея солнечных элементов. Корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002672784
Дата охранного документа: 19.11.2018
14.03.2019
№219.016.df6b

Устройство ввода излучения шаровых ламп в световод

Изобретение относится к волоконно-оптической технике и предназначено для использования при создании волоконно-оптических интроскопов и источников дистанционного электропитания на базе световодов. Устройства ввода некогерентного оптического излучения в световод содержит последовательно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681668
Дата охранного документа: 12.03.2019
10.08.2019
№219.017.bd95

Компактное устройство ввода излучения шаровых ламп в световод

Изобретение относится к волоконно-оптической технике. Устройство ввода некогерентного оптического излучения в световод содержит последовательно установленные на одной оптической оси и оптически связанные зеркало, источник некогерентного оптического излучения, линзу и световод. Дополнительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696936
Дата охранного документа: 07.08.2019
+ добавить свой РИД