Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. (19) BY (11) 7102
(13) U
(46) 2011.02.28
(51) МПК (2009)
G 02B 23/00
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54) ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИЙ РАСШИРИТЕЛЬ ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА
ТИПА ГАЛИЛЕЯ
(21) Номер заявки: u 20100731
(22) 2010.08.20
(71) Заявитель: Открытое акционерное
общество "Пеленг" (BY)
(72) Авторы: Анохина Людмила Васильев-
на; Зубелевич Вячеслав Владиславо-
вич; Пашевич Юлия Алексеевна (BY)
(73) Патентообладатель: Открытое акцио-
нерное общество "Пеленг" (BY)
(57)
Телескопический расширитель лазерного пучка типа Галилея, включающий оптически
связанные объектив и окуляр, причем объектив содержит двояковыпуклую линзу, двояко-
вогнутую линзу и положительную линзу, выполненную в виде мениска, обращенного вы-
пуклостью к пространству предметов, а окуляр выполнен в виде двух линз, первая из
которых двояковогнутая, отличающийся тем, что двояковогнутая и двояковыпуклая лин-
зы объектива разделены воздушным промежутком, вторая линза окуляра выполнена в ви-
де положительного мениска, обращенного вогнутой поверхностью к пространству
изображений.
(56)
1. Патент BY 3862 U, МПК G02 B23/00, 2007.
2. Патент RU 2018166 C1, МПК G02 B23/00, 1994 (прототип).
Фиг. 1
Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно к лазерным
дальномерам, и может быть использована для изменения расходимости лазерного пучка.
Известен телескопический расширитель лазерного пучка типа Галилея [1], состоящий
из оптически связанных объектива и окуляра, причем объектив содержит двояковыпук-
лую и двояковогнутую линзы, разделенные воздушным промежутком, и положительную
линзу, а окуляр выполнен в виде двояковогнутой линзы, положительная линза объектива
BY7102U2011.02.28

2. BY 7102 U 2011.02.28
2
выполнена в виде мениска, обращенного вогнутой поверхностью к окуляру. Данная кон-
струкция обеспечивает 7-ми кратное расширение лазерного пучка диаметром до 3,6 мм
при дифракционном качестве для длины волны 1,06 мкм. Недостатком данной конструк-
ции является невозможность получить большее расширение лазерного пучка при сохра-
нении дифракционного качества изображения.
Наиболее близкой к предлагаемой системе является телескопическая оптическая сис-
тема типа Галилея [2], состоящая из объектива и окуляра. Объектив состоит из положи-
тельной двусклеенной линзы, включающей двояковыпуклую и двояковогнутую линзы, и
положительного мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству предме-
тов. Окуляр состоит из двух одиночных отрицательных линз, вторая из которых двояко-
вогнутая, а первая может быть выполнена в виде мениска, обращенного выпуклой
поверхностью к пространству предметов, или двояковогнутой линзы. Данная конструкция
обеспечивает увеличение 4 крата при высоком качестве изображения и небольшой длине
системы. Однако недостатком прототипа является то, что при пересчете на увеличение 21
крат данная система не обеспечивает необходимого качества изображения.
Задачей полезной модели является увеличение кратности системы до 21, получение
дифракционного качества изображения для длины волны 1,06 мкм.
Сущность полезной модели заключается в том, что телескопический расширитель ла-
зерного пучка типа Галилея включает оптически связанные объектив и окуляр, причем
объектив содержит двояковыпуклую линзу, двояковогнутую линзу и положительную лин-
зу, выполненную в виде мениска, обращенного выпуклой поверхностью к пространству
предметов, а окуляр выполнен в виде двух линз, первая из которых двояковогнутая, в от-
личие от прототипа двояковогнутая и двояковыпуклая линзы объектива разделены воз-
душным промежутком, вторая линза окуляра выполнена в виде положительного мениска,
обращенного вогнутой поверхностью к пространству изображений.
Разделение двояковыпуклой и двояковогнутой линз объектива воздушным промежут-
ком, выполнение второй линзы окуляра в виде положительного мениска, обращенного во-
гнутой поверхностью к пространству изображений, позволили получить увеличение
телескопического расширителя 21 крат и, соответственно, расширить лазерный пучок
диаметром 6,3 мм до 133 мм, обеспечили дифракционное качество изображения за счет
высокой степени коррекции сферической аберрации и комы при удалении выходного
зрачка до 25 мм.
На фиг. 1 изображена оптическая схема телескопического расширителя лазерного
пучка типа Галилея.
На фиг. 2 приведены марки стекол и конструктивные параметры телескопического
расширителя лазерного пучка типа Галилея, где R-радиусы линз, d-толщины линз, св. Ǿ -
световые диаметры на поверхностях линз.
Расширитель лазерного пучка типа Галилея состоит из пяти компонентов 1-5. Компо-
ненты 1-3 образуют объектив. Первый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы
1. Второй компонент представляет собой двояковогнутую линзу 2. Первый и второй ком-
поненты разделены воздушным промежутком, равным 3,53 мм. Третий компонент выпол-
нен в виде положительного мениска 3, обращенного вогнутой поверхностью к окуляру.
Фокусное расстояние объектива равно 258 мм для длины волны 1,06 мкм.
Четвертый и пятый компоненты образуют окуляр с фокусным расстоянием 11,95 мм
для длины волны 1,06 мкм. Четвертый компонент представляет собой двояковогнутую
линзу 4, пятый компонент выполнен в виде положительного мениска 5, обращенного во-
гнутой поверхностью к пространству изображений.
Телескопический расширитель лазерного пучка работает следующим образом: излу-
чение от лазерного источника, совмещенного с выходным зрачком системы, попадает на
окуляр телескопа, после чего расширяется и попадает на объектив телескопа. Задний фо-
кус объектива совпадает с передним фокусом окуляра, и поэтому из объектива выходит

3. BY 7102 U 2011.02.28
3
параллельный пучок лазерного излучения, увеличенный в диаметре в 21 раз по сравнению
с диаметром падающего излучения и расходимостью, уменьшенной в 21 раз.
Телескопический расширитель лазерного пучка типа Галилея для длины волны 1,06
мкм имеет увеличение оптической системы 21 крат, диаметр выходного зрачка 6,3 мм,
удаление выходного зрачка 25 мм, средне-квадратичное искажение волнового фронта, вы-
ходящего из телескопической системы, равно 0,037λ для длины волны 1,06 мкм, что гово-
рит о том, что система имеет дифракционное качество.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.