RU159138U1

RU159138U1 - LIGHT INSTRUMENT

Info

Publication number: RU159138U1
Application number: RU2015103792/28U
Authority: RU
Inventors: Виктор Алексеевич Михайлов; Иван Александрович Щербаков; Юрий Львович Калачев; Владимир Ильич Атрощенко
Original assignee: Виктор Алексеевич Михайлов
Priority date: 2015-02-05
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2016-02-10

Abstract

1. Световой прибор, содержащий источник первичного оптического излучения и, по крайней мере, одно светоперераспределяющее устройство в виде мягкой диафрагмы, отличающийся тем, что светоперераспределяющее устройство выполнено в виде комбинации, по крайней мере, двух оптических элементов, последовательно расположенных по направлению распространения светового потока, формируемого источником первичного оптического излучения и проходящего сквозь них, причем формообразующая поверхность, хотя бы одного из оптических элементов, изготовлена с возможностью обеспечения, по крайней мере, одного локального оптического контакта с другим оптическим элементом, при этом светоперераспределяющее устройство дополнительно снабжено устройством изменения площади зоны указанного оптического контакта.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптические элементы светоперераспределяющего устройства выполнены в виде двух линз, с плоской и выпуклой формообразующими поверхностями каждая, локальный оптический контакт которых образован по их оптической оси выпуклыми поверхностями, причем плоские поверхности параллельны друг другу и наклонены по отношению к оптической оси светового потока, формируемого источником первичного оптического излучения.3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что между линзами по их оптической оси дополнительно установлена, по крайней мере, одна линза с двумя выпуклыми формообразующими поверхностями, при этом локальные оптические контакты образованы ее двумя выпуклыми формообразующими поверхностями с выпуклыми формообразующими поверхностями линз по их оптической оси.4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, 1. A light device containing a source of primary optical radiation and at least one light distribution device in the form of a soft diaphragm, characterized in that the light distribution device is made in the form of a combination of at least two optical elements sequentially arranged in the direction of propagation of the light flux formed by the source of primary optical radiation and passing through them, and the shaping surface of at least one of the optical elements is made capable of providing at least one local optical contact with another optical element, wherein the device is further provided svetopereraspredelyayuschee device changes zone area of said optical kontakta.2. The device according to claim 1, characterized in that the optical elements of the light-distributing device are made in the form of two lenses, each with a flat and convex shaping surfaces each, the local optical contact of which is formed along their optical axis by convex surfaces, and the flat surfaces are parallel to each other and inclined with respect to to the optical axis of the light flux generated by the source of primary optical radiation. 3. The device according to claim 2, characterized in that at least one lens with two convex shaping surfaces is additionally installed between the lenses along their optical axis, and the local optical contacts are formed by its two convex shaping surfaces with convex shaping lens surfaces along their optical axis. 4. The device according to p. 3, characterized in that

Description

Полезная модель относится к области физики, а именно оптике, и может быть использована в световых приборах, где необходимо изменение поперечного сечения светового потока источника первичного излучения, выполненного, в том числе, на основе лазера.The utility model relates to the field of physics, namely optics, and can be used in lighting devices, where it is necessary to change the cross section of the light flux of the primary radiation source, made, including, on the basis of a laser.

В практике применения световых приборов возникает необходимость ограничения ширины действующих пучков источника первичного оптического излучения, которое осуществляется с помощью светоперераспределяющего устройства. В частности, ограничение световых пучков является необходимым условием при построении изображения трехмерного предмета оптической системой на плоскости. В зависимости от конструктивного исполнения светового прибора в качестве светоперераспределяющего устройства может быть один из элементов самого прибора, либо дополнительный элемент, называемый диафрагмой. Как известно, диафрагма - это непрозрачная перегородка, ограничивающая поперечное сечение световых пучков. (Физический энциклопедический словарь. М. Сов. энциклопедия. 1983.)In the practice of using light devices, it becomes necessary to limit the width of the active beams of the source of primary optical radiation, which is carried out using a light distribution device. In particular, the restriction of light beams is a prerequisite for constructing an image of a three-dimensional object by an optical system on a plane. Depending on the design of the light device, one of the elements of the device itself or an additional element called the diaphragm can be used as a light distribution device. As you know, the diaphragm is an opaque partition that limits the cross section of light beams. (Physical Encyclopedic Dictionary. M. Sov. Encyclopedia. 1983.)

Диафрагмы бывают различного типа: апертурная, диафрагма поля зрения, диафрагма-аподизатор или мягкая диафрагма и т.п. В оптических приборах находят широкое применение, мягкие диафрагмы, отличительной особенностью которых является то, что в их сечении нет резких перепадов пропускания излучения. Часто используются круглые мягкие диафрагмы, у которых пропускание излучения имеет радиально симметричное распределение, непрерывно меняющееся от полного пропускания в центре - до полного ослабления интенсивности излучения вблизи периферии пучка. При этом наибольший перепад ослабления интенсивности излучения сосредоточен в относительно узкой периферийной части пучка. В результате диафрагма ослабляет лишь небольшую часть от всего пучка источника первичного оптического излучения, но, в тоже время, при соответствующем выборе ее характеристик, в прошедшем пучке отсутствуют дифракционные неоднородности интенсивности, в отличие от используемых диафрагм с резким переходом от полного пропускания к полному ослаблению.Aperture can be of various types: aperture, field of view diaphragm, apodizer aperture or soft diaphragm, etc. In optical devices, soft diaphragms are widely used, the distinguishing feature of which is that in their cross section there are no sharp differences in the transmission of radiation. Often round soft diaphragms are used, in which the transmission of radiation has a radially symmetric distribution, continuously changing from full transmission in the center to a complete attenuation of the radiation intensity near the periphery of the beam. In this case, the largest difference in the attenuation of the radiation intensity is concentrated in the relatively narrow peripheral part of the beam. As a result, the diaphragm attenuates only a small part of the entire beam of the source of primary optical radiation, but, at the same time, with the appropriate choice of its characteristics, there are no diffraction intensity inhomogeneities in the transmitted beam, in contrast to the diaphragms used with a sharp transition from complete transmission to complete attenuation.

Мягкие диафрагмы находят применение в световом приборе как с некогерентным источником первичного излучения, например, в микроскопах, где необходимо рассматривать выделенный участок малого размера и при этом устранить дифракционные явления на границах этого участка, так и в световых приборах, в которых источником первичного оптического излучения является лазер. В последнем случае диафрагмы используются с целью улучшения качественных характеристик генерируемого излучения.Soft diaphragms are used in a light device both with an incoherent source of primary radiation, for example, in microscopes, where it is necessary to consider a selected area of small size and at the same time eliminate diffraction phenomena at the boundaries of this area, and in light devices in which the source of primary optical radiation is laser. In the latter case, the diaphragms are used to improve the quality characteristics of the generated radiation.

Известны световые приборы на основе лазеров, в которых применяются мягкие диафрагмы, конструкция которых основана на различных принципах построения: фотоокисление редкоземельной примеси во флюорите (С.Г. Лукишова, Н.Р. Минуэй Мендез, Е.В. Тулайкова. Исследование мягкой диафрагмы на основе фотоокисления редкоземельной примеси во флюорите, используемой в качестве внутрирезонаторного элемента ИАГ: Er3+ - лазера. Квантовая электроника, 21, №2, стр. 126-128 (1994)), многослойные диэлектрические зеркала с плавным изменением коэффициента отражения по сечению (Budzinski Ch., Grunwald R., Pinz I. Et. al. Proc. SPIE, 1500, paper №25 (1991)) и др. (Г. Лукишова, И.К. Красюк, П.П. Пашинин, A.M. Прохоров. Аподизация световых пучков как метод повышения яркости лазерных установок на неодимовом стекле. Труды ИОФАН, 7, стр.92-147 (1987)).Known lighting devices based on lasers in which soft diaphragms are used, the design of which is based on various construction principles: photooxidation of rare-earth impurities in fluorite (S.G. Lukishova, N.R. Minway Mendez, E.V. Tulaykova. Study of a soft diaphragm on based on photooxidation of rare-earth impurities in fluorite used as an intracavity element of a YAG: Er3 + laser. Quantum Electronics, 21, No. 2, pp. 126-128 (1994)), multilayer dielectric mirrors with a smooth change in the reflection coefficient over the cross section Niyu (Budzinski Ch., Grunwald R., Pinz I. Et. al. Proc. SPIE, 1500, paper No. 25 (1991)) and others (G. Lukishova, I.K. Krasyuk, P.P. Pashinin, AM Prokhorov, Apodization of light beams as a method for increasing the brightness of neodymium glass laser systems, Proceedings of IOFAN, 7, pp. 92–147 (1987)).

Известен световой прибор (Мягкая диафрагма для лазеров. Патент RU 2163386), выбранный в качестве прототипа, содержащий источник первичного оптического излучения, выполненный на основе лазера со светоперераспределяющим устройством, представляющим собой мягкую диафрагму, состоящую из кюветы с двумя окнами, последовательно расположенными по направлению распространения лазерного излучения и которые соединены проставочным кольцом. Между окнами кюветы размещен вкладыш из оптически прозрачного материала в виде выпукло-вогнутого мениска. В образовавшиеся с окнами кюветы два зазора залиты специальные жидкости. Зазор между плоским окном и выпуклой поверхностью мениска заполнен раствором, поглощающим излучение, тем самым меняется пропускание излучения: от максимального значения при минимальной толщине раствора - до некоторой минимальной величины, принимающей значение на периферии мягкой диафрагмы. Другой зазор между поверхностью и другим окном заполняется прозрачной для лазерного излучения жидкостью. В известной конструкции обеспечение требуемых характеристик генерируемого излучения достигается путем подбора жидкостей с определенными показателями преломления и коэффициентами поглощения, а также формы выпукло-вогнутого мениска, его размеров и состава материала.A known light device (Soft diaphragm for lasers. Patent RU 2163386), selected as a prototype, containing a source of primary optical radiation, made on the basis of a laser with a light distribution device, which is a soft diaphragm consisting of a cell with two windows sequentially arranged in the direction of propagation laser radiation and which are connected by a spacer ring. Between the windows of the cell there is an insert of optically transparent material in the form of a convex-concave meniscus. Two gaps are formed in the gaps formed with the windows of the cuvette. The gap between the flat window and the convex surface of the meniscus is filled with a solution that absorbs radiation, thereby changing the transmission of radiation: from the maximum value at the minimum thickness of the solution to a certain minimum value, which takes on the periphery of the soft diaphragm. Another gap between the surface and the other window is filled with a laser-transparent liquid. In the known design, the required characteristics of the generated radiation are achieved by selecting liquids with certain refractive indices and absorption coefficients, as well as the shape of the convex-concave meniscus, its size and material composition.

В тоже время структура светового пучка в поперечном его сечении меняется в процессе работы лазера в условиях переменной и высокой тепловой нагрузки на активный элемент (О. Звелто. Принципы лазеров. Москва, с. 581, 2008). При изменении тепловой нагрузки на активный элемент лазера пространственное распределение моды выходного излучения искажается, что приводит к снижению качества выходного излучения. При варьировании диаметра мягкой диафрагмы около размеров моды лазерного излучения диафрагма вносит потери в моды высокого порядка и, тем самым, способствует генерации одной основной неискаженной поперечной моды. Требуемый размер мягкой диафрагмы при различных тепловых нагрузках заранее неизвестен. Поэтому, только варьируя размерами мягкой диафрагмы около размеров основной моды может быть достигнуты оптимальные условия генерации излучения наивысшего качества в сочетании с высокой лазерной эффективностью. Известная конструкция не позволяет обеспечить изменение оптических характеристик мягкой диафрагмы в процессе работы лазера. Такие изменения требуют конструктивной переработки светового прибора.At the same time, the structure of the light beam in its cross section changes during the operation of the laser under conditions of variable and high thermal load on the active element (O. Zvelto. Principles of Lasers. Moscow, p. 581, 2008). When the thermal load on the active element of the laser changes, the spatial distribution of the output radiation mode is distorted, which leads to a decrease in the quality of the output radiation. By varying the diameter of the soft diaphragm near the dimensions of the laser radiation mode, the diaphragm introduces losses in high-order modes and, thereby, contributes to the generation of one main undistorted transverse mode. The required size of the soft diaphragm for various thermal loads is not known in advance. Therefore, only by varying the size of the soft diaphragm near the dimensions of the main mode can the optimal conditions for the generation of radiation of the highest quality in combination with high laser efficiency be achieved. The known design does not allow for a change in the optical characteristics of the soft diaphragm during laser operation. Such changes require constructive processing of the lighting device.

Таким образом, основным недостатком устройства, выбранного в качестве прототипа, является использование в световом приборе светоперераспределяющего устройства на основе мягкой диафрагмы, конструкция которой не позволяет осуществлять регулировку профиля показателя поглощения в плоскости поперечного сечения светового потока, формируемого источником первичного оптического излучения.Thus, the main disadvantage of the device selected as a prototype is the use of a light distribution device based on a soft diaphragm in the light device, the design of which does not allow adjusting the profile of the absorption index in the plane of the cross section of the light flux generated by the source of primary optical radiation.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в устранении указанного недостатка за счет выполнения мягкой диафрагмы на основе взаимного локального оптического контакта, по крайней мере, двух оптических элементов, с возможностью изменения геометрических размеров образованного оптического контакта.The problem to which the utility model is directed is to eliminate this drawback by making a soft diaphragm based on mutual local optical contact of at least two optical elements, with the possibility of changing the geometric dimensions of the formed optical contact.

Технический результат, получаемый от полезной модели, заключается в расширении эксплуатационных возможностей, повышении качества характеристик устройства.The technical result obtained from the utility model is to expand operational capabilities, improving the quality of the characteristics of the device.

Заявляемый световой прибор, как и устройство, выбранное в качестве прототипа, содержит источник первичного оптического излучения и, по крайней мере, одно светоперераспределяющее устройство в виде мягкой диафрагмы. В отличие от прототипа светоперераспределяющее устройство выполнено в виде комбинации, по крайней мере, двух оптических элементов, последовательно расположенных по направлению распространения светового потока, формируемого источником первичного оптического излучения и проходящего сквозь них, причем формообразующая поверхность, хотя бы одного из оптических элементов, изготовлена с возможностью обеспечения, по крайней мере, одного локального оптического контакта с другим оптическим элементом, при этом светоперераспределяющее устройство дополнительно снабженоThe inventive light device, as well as a device selected as a prototype, contains a source of primary optical radiation and at least one light-distributing device in the form of a soft diaphragm. Unlike the prototype, the light-distributing device is made in the form of a combination of at least two optical elements sequentially located in the direction of propagation of the light flux generated by the primary optical radiation source and passing through them, and the forming surface of at least one of the optical elements is made with the possibility of providing at least one local optical contact with another optical element, while the light-distributing device further provided GUSTs

устройством изменения площади зоны указанного оптического контакта.a device for changing the area of a zone of said optical contact.

Световой прибор может также содержать оптические элементы светоперераспределяющего устройства, выполненные в виде двух линз, с плоской и выпуклой формообразующими поверхностями каждая, локальный оптический контакт которых образован по их оптической оси выпуклыми поверхностями, причем плоские поверхности параллельны друг другу и наклонены по отношению к оптической оси светового потока, формируемого источником первичного оптического излучения.The light device may also contain optical elements of the light distribution device made in the form of two lenses, with flat and convex shaping surfaces each, the local optical contact of which is formed along their optical axis by convex surfaces, the flat surfaces being parallel to each other and inclined with respect to the optical axis of the light flow generated by the source of primary optical radiation.

В светоперераспределяющем устройстве светового прибора может быть дополнительно установлена между линзами по их оптической оси, по крайней мере, одна линза с двумя выпуклыми формообразующими поверхностями, при этом локальные оптические контакты образованы ее двумя выпуклыми формообразующими поверхностями с выпуклыми формообразующими поверхностями линз по их оптической оси.In the light distribution device of the light device, at least one lens with two convex shape-forming surfaces can be additionally installed between the lenses along their optical axis, while the local optical contacts are formed by its two convex shape-forming surfaces with convex shape-forming surfaces of the lenses along their optical axis.

В предлагаемом световом приборе устройство изменения площади зоны локального оптического контакта может быть выполнено с возможностью обеспечения независимого изменения площади каждой зоны.In the proposed light device, the device for changing the area of the local optical contact zone can be configured to provide independent changes in the area of each zone.

Кроме этого, в светоперераспределяющем устройстве в промежутки между формообразующими поверхностями линз вне области локального оптического контакта может быть помещено поглощающее и/или рассеивающее излучение вещество.In addition, in the light distribution device, an absorbing and / or scattering radiation substance can be placed in the gaps between the forming surfaces of the lenses outside the local optical contact region.

На фиг. 1 представлено схематическое изображение варианта конкретного исполнения светового прибора. В данном конкретном случае световой прибор состоит из источника первичного оптического излучения 1, выполненного на основе лазера; светоперераспределяющего устройства, представляющего собой мягкую диафрагму и состоящего из комбинации двух контактирующих оптических элементов на основе плоско-выпуклых линз 2, 3; устройства изменения площади зоны оптического контакта 4. Линзы 2 и 3 последовательно расположены по направлению распространения светового потока, формируемого источником первичного оптического излучения 1 и приведены в соприкосновение выпуклыми формообразующими поверхностями. Формообразующие сферические поверхности линз 2 и 3 обработаны с отклонением от сферичности поверхности значительно меньшем, чем длина волны излучения, поэтому при их соприкосновении возникает локальный оптический контакт. При этом, в месте соприкосновения линз образуется зона локального оптического контакта 5 (пунктирная линия) в виде круга, а вне зоны соприкосновения - промежуток 6, который заполнен поглощающей жидкостью. Центр круга расположен на оптической оси 10 светового прибора. Плоские поверхности линз 2 и 3 наклонены на угол α по отношению к оптической оси 10. С помощью устройства изменения площади зоны оптического контакта 4, линзы 2 и 3 прижимаются друг к другу с определенным усилием. Известно, что размер зоны локального оптического контакта 5 определяется силой, с которой прижаты сферические поверхности линз 2 и 3. При увеличении силы взаимного прижатия линз 2 и 3, размер зоны локального оптического контакта 5 (в данном случае диаметр круга) возрастает и, наоборот, при ослаблении - происходит его уменьшение. Устройство изменения площади зоны оптического контакта 4 обеспечивает заданную величину силового воздействия на линзы 2 и 3. Площадь зоны оптического контакта в зависимости от величины усилий прижатия, упругих свойств материала и радиуса кривизны поверхности линз может быть вычислена (например, см. www.soprotmat.ru/lectuprugost 2.htm, формула 2.60).In FIG. 1 is a schematic illustration of an embodiment of a specific embodiment of a lighting device. In this particular case, the light device consists of a source of primary optical radiation 1 made on the basis of a laser; a light-distributing device, which is a soft diaphragm and consisting of a combination of two contacting optical elements based on plane-convex lenses 2, 3; devices for changing the area of the optical contact zone 4. Lenses 2 and 3 are sequentially located in the direction of propagation of the light flux generated by the primary optical radiation source 1 and brought into contact by convex shaping surfaces. The shape-forming spherical surfaces of lenses 2 and 3 are processed with a deviation from the sphericity of the surface significantly less than the radiation wavelength, therefore, when they come into contact, a local optical contact occurs. At the same time, a zone of local optical contact 5 (a dashed line) is formed in the form of a circle at the point of contact of the lenses, and a gap 6 is formed outside the contact zone, which is filled with absorbing liquid. The center of the circle is located on the optical axis 10 of the light device. The flat surfaces of lenses 2 and 3 are inclined at an angle α with respect to the optical axis 10. Using the device for changing the area of the optical contact zone 4, lenses 2 and 3 are pressed against each other with a certain force. It is known that the size of the zone of the local optical contact 5 is determined by the force with which the spherical surfaces of the lenses 2 and 3 are pressed. With an increase in the mutual pressing force of the lenses 2 and 3, the size of the zone of the local optical contact 5 (in this case, the diameter of the circle) increases and, conversely, when weakened, it decreases. The device for changing the area of the optical contact zone 4 provides a predetermined amount of force on the lenses 2 and 3. The area of the optical contact zone depending on the magnitude of the pressing forces, the elastic properties of the material and the radius of curvature of the lens surface can be calculated (for example, see www.soprotmat.ru / lectuprugost 2.htm, formula 2.60).

Кроме этого, на фиг. 1 указаны: первичный пучок светового потока 7, выходной пучок светового потока 8 и отраженный пучок светового потока 9.In addition, in FIG. 1 indicate: the primary beam of the light flux 7, the output beam of the light flux 8 and the reflected beam of the light flux 9.

Заявляемое устройство работает следующим образом. Источник первичного оптического излучения, выполненный на основе лазера 1, генерирует осесимметричный первичный пучок светового потока 7, который направляется на линзу 2 и, пройдя сквозь нее, центральная часть пучка попадает в зону локального оптического контакта 5, имеющую форму круга, а внешняя часть пучка падает на промежуток между сферическими поверхностями линз 6, который заполнен поглощающей излучение жидкостью. Линзы 2 и 3 изготовлены из материала с одинаковым показателем преломления, поэтому в зоне локального оптического контакта 5 отсутствуют потери излучения и центральная часть пучка проходит сквозь нее не искажаясь, без поглощения и рассеяния. Периферийная часть пучка, напротив, поглощается жидкостью, находящейся в промежутке между сферическими поверхностями линз 6, причем по мере удаления от оптической оси 10 поглощение увеличивается пропорционально толщине поглощающего слоя. Толщина поглощающего слоя определяется зазором между сферическими поверхностями линз, который увеличивается от нулевого значения в области оптического контакта и плавно возрастает при удалении от этой области. В результате световой прибор работает как мягкая диафрагма, а именно: первичное оптическое излучение беспрепятственно проходит сквозь область оптического контакта, а вне области оптического контакта излучение в поперечном сечении плавно ослабляется. Таким образом, отрезается та часть пучка излучения, структура которой признана пространственно некачественной, а сквозь линзу 3 проходит выходной пучок светового потока 8, обладающий более качественными характеристиками. Меняя величину силового воздействия на линзы 2 и 3 с помощью устройства изменения площади зоны оптического контакта 4, можно, соответственно, менять диаметр зоны локального оптического контакта 5, подстраивая ее размеры под конкретные размеры той части светового пучка, которую необходимо сохранить без изменения при прохождении сквозь мягкую диафрагму.The inventive device operates as follows. The source of primary optical radiation, made on the basis of laser 1, generates an axisymmetric primary beam of light flux 7, which is directed to lens 2 and, passing through it, the central part of the beam falls into the zone of the local optical contact 5, which has a circle shape, and the outer part of the beam falls on the gap between the spherical surfaces of the lenses 6, which is filled with a radiation absorbing liquid. Lenses 2 and 3 are made of a material with the same refractive index, therefore, in the zone of local optical contact 5, there is no radiation loss and the central part of the beam passes through it without distortion, without absorption and scattering. The peripheral part of the beam, on the contrary, is absorbed by a liquid located in the gap between the spherical surfaces of the lenses 6, and with increasing distance from the optical axis 10, the absorption increases in proportion to the thickness of the absorbing layer. The thickness of the absorbing layer is determined by the gap between the spherical surfaces of the lenses, which increases from zero in the region of optical contact and gradually increases with distance from this region. As a result, the light device works like a soft diaphragm, namely: the primary optical radiation freely passes through the optical contact region, and outside the optical contact region the radiation in the cross section smoothly attenuates. Thus, that part of the radiation beam whose structure is recognized as spatially poor quality is cut off, and the output beam of the light flux 8, which has better characteristics, passes through the lens 3. By changing the magnitude of the force acting on lenses 2 and 3 using a device for changing the area of the zone of optical contact 4, it is possible, accordingly, to change the diameter of the zone of local optical contact 5, adjusting its dimensions to the specific dimensions of that part of the light beam that must be preserved without changing when passing through soft diaphragm.

Известно, что при распространении излучения в двух контактирующих между собой средах с разным показателем преломления, часть излучения отражается от границы их раздела. В большинстве случаев отражение в сторону источника первичного оптического излучения нежелательно. В связи с этим, плоские поверхности линз 2 и 3 наклонены на угол α, по отношению к оптической оси 10 светового прибора. Величина угла выбрана такой, чтобы исключить попадание пучка, отраженного светового потока 9 на оптические элементы источника первичного оптического излучения.It is known that during the propagation of radiation in two media in contact with each other with different refractive indices, part of the radiation is reflected from their interface. In most cases, reflection towards the primary optical radiation source is undesirable. In this regard, the flat surfaces of the lenses 2 and 3 are inclined at an angle α, with respect to the optical axis 10 of the light device. The angle is chosen so as to prevent the beam, the reflected light flux 9 from entering the optical elements of the source of primary optical radiation.

Световой прибор может быть выполнен также на основе источника первичного оптического излучения в виде твердотельного лазера, в котором мягкая диафрагма расположена внутри его резонатора. Установлено, что в зависимости от тепловой нагрузки на активный элемент в нем образуется термическая линза (W. Koechner. Solid-State Laser Engineering. Fig. 7.25, Springer-Verlag Heidelberg, 1996), искажающая распределение интенсивности в поперечном сечении пучка выходного излучения и приводящая, в конечном итоге, к снижению лазерной эффективности. При внесении внутрь резонатора селективных искусственных потерь происходит блокировка развития генерации в области вносимых потерь, а также частичное перераспределение излучения в область с наименьшими потерями. (Б.Р. Белостоцкий, и др. Основы лазерной техники, Москва, Сов. Радио, 1972). Мягкая диафрагма, расположенная внутри резонатора лазера, воздействуя на процесс генерации аналогичным образом, перераспределяет некоторую часть излучения в область минимальных потерь и одновременно гасит развитие генерации для другой части, что в целом приводит к улучшению его пространственных характеристик. Однако, параметры образованной термической линзы зависят от уровня мощности накачки. Поэтому в зависимости от величины тепловой нагрузки на активный элемент лазера необходимо обеспечить соответствующее изменение конфигурации профиля поглощения излучения мягкой диафрагмой. В отличие от известных приборов, в заявляемом устройстве с помощью устройства изменения площади зоны оптического контакта обеспечивается установление необходимого профиля поглощения излучения в соответствии с изменением уровня накачки, позволяющее оптимально компенсировать искажения, вносимые образовавшейся термической линзой. В результате оптимизации характеристик мягкой диафрагмы в лазере достигаются условия генерации с минимальной расходимостью излучения (в идеале генерируется одна поперечная мода лазера), уменьшается расходимость лазерного излучения, повышается параметр качества излучения.The light device can also be made on the basis of the source of primary optical radiation in the form of a solid-state laser in which a soft diaphragm is located inside its resonator. It has been found that, depending on the thermal load on the active element, a thermal lens is formed in it (W. Koechner. Solid-State Laser Engineering. Fig. 7.25, Springer-Verlag Heidelberg, 1996), which distorts the intensity distribution in the cross section of the output beam and leads to , ultimately, to reduce laser efficiency. When selective artificial losses are introduced into the cavity, the development of generation is blocked in the region of insertion loss, as well as a partial redistribution of radiation to the region with the lowest loss. (B.R. Belostotsky, et al. Fundamentals of Laser Technology, Moscow, Sov. Radio, 1972). The soft diaphragm located inside the laser cavity, acting in the same way on the generation process, redistributes a certain part of the radiation to the region of minimal losses and simultaneously suppresses the development of the generation for the other part, which generally leads to an improvement in its spatial characteristics. However, the parameters of the formed thermal lens depend on the level of pump power. Therefore, depending on the magnitude of the thermal load on the active element of the laser, it is necessary to ensure a corresponding change in the configuration of the radiation absorption profile with a soft diaphragm. In contrast to the known devices, in the inventive device, using the device for changing the area of the optical contact zone, the necessary radiation absorption profile is established in accordance with the change in the pump level, which makes it possible to optimally compensate for distortions introduced by the formed thermal lens. As a result of optimizing the characteristics of the soft aperture in the laser, the lasing conditions are achieved with a minimum radiation divergence (ideally, one transverse laser mode is generated), the laser divergence decreases, and the radiation quality parameter increases.

Таким образом, заявляемая полезная модель решает поставленную задачу: осуществлять регулировку профиля показателя поглощения в плоскости поперечного сечения светового потока, формируемого источником первичного оптического излучения. Это расширяет возможности использования заявленных световых приборов при создании оптических систем связи (О.Е. Наний, А.Н. Туркин. Оптические методы в информатике. М., Издательство Университетская книга. 2010), при передаче энергии на большие расстояния, при создании регулируемых диафрагм для микроскопии с размерами, соизмеримыми с длиной волны света и др., достигая заявленного технического результата, который заключается в расширении эксплуатационных возможностей при повышении качества характеристик устройства.Thus, the claimed utility model solves the problem: to adjust the profile of the absorption index in the plane of the cross section of the light flux generated by the source of primary optical radiation. This expands the possibilities of using the declared lighting devices when creating optical communication systems (OE Naniy, AN Turkin. Optical methods in computer science. M., Universitetskaya kniga Publishing House. 2010), when transmitting energy over long distances, while creating adjustable diaphragms for microscopy with dimensions commensurate with the wavelength of light, etc., achieving the claimed technical result, which is to expand operational capabilities while improving the quality of the characteristics of the device.

Промышленная применимость заявляемого решения подтверждается возможностью его многократного воспроизведения в процессе изготовления.The industrial applicability of the proposed solution is confirmed by the possibility of its multiple reproduction in the manufacturing process.

Световой прибор разработан для изготовления с использованием стандартного оборудования, современных технологий и комплектации.The light fixture is designed for manufacturing using standard equipment, modern technology and equipment.

Claims

1. A light device containing a source of primary optical radiation and at least one light distribution device in the form of a soft diaphragm, characterized in that the light distribution device is made in the form of a combination of at least two optical elements sequentially arranged in the direction of propagation of the light flux formed by the source of primary optical radiation and passing through them, and the shaping surface of at least one of the optical elements is made capable of providing at least one local optical contact with another optical element, wherein the device is further provided svetopereraspredelyayuschee device changes said optical zone of the contact area.

2. The device according to claim 1, characterized in that the optical elements of the light-distributing device are made in the form of two lenses, each with a flat and convex shaping surfaces each, the local optical contact of which is formed along their optical axis by convex surfaces, the flat surfaces being parallel to each other and inclined in relation to the optical axis of the light flux generated by the source of primary optical radiation.

3. The device according to p. 2, characterized in that between the lenses along their optical axis, at least one lens with two convex shaping surfaces is additionally installed, while the local optical contacts are formed by its two convex shaping surfaces with convex shaping lens surfaces in their optical axis.

4. The device according to claim 3, characterized in that the device for changing the area of the local optical contact zone is configured to provide independent changes in the area of each zone.

5. The device according to paragraphs. 2 and 3, characterized in that in the gaps between the forming surfaces of the lenses outside the area of local optical contact is placed absorbing and / or scattering radiation substance.