Световод

Оптика волоконная — оптика, основанная на использовании тонких стеклянных нитей — световодов для передачи световой энергии и, в частности, изображений используется в устройствах развертки изображений в фотоэлектрических и телевизионных устройствах [9]. [c.149]

Такой световод напоминает (см. 1.2) волновод, широко используемый в технике СВЧ. Этот способ транспортировки светового потока применяется в волоконной оптике для передачи информации модулированным световым сигналом. Однако при этом возникли существенные трудности и лишь в последние годы были решены проблемы, основанные на использовании весьма чистых и однородных волокон. Дело в том, что наличие в стеклянном волокне мельчайших пузырьков воздуха, трещин, пылинок и т.д. приводит к рассеянию световых волн и резкому возрастанию потерь энергии, нацело исключающих возможность применения системы таких волокон для целей оптической дальней связи. В результате интенсивной исследовательской работы в 70-е годы была разработана технология получения оптических волокон очень высокого качества. Потери энергии в таких световодах оказываются того же порядка, что и затухание электрического импульса, распространяющегося в металлическом проводнике. Можно ожидать, что несомненная выгода передачи информации на оптических частотах будет реализована не только в условиях космоса, где не играют роли помехи, неизбежно возникающие при распространении свободной световой волны в приземной атмосфере. [c.93]

Голографические схемы с использованием для передачи когерентного излучения регулярных волоконных световодов представлены на рис. 29. Волоконно-оптические [c.78]

Элементы волоконной оптики могут употребляться также и для передачи изображений объектов, находящихся в труднодоступных объемах, для последующей их регистрации на голограмме. При этом входной торец волоконного световода должен находиться в непосредственном контакте с поверхностью объекта (увеличение расстояния между торцом световода и объектом приводит к значительной потере разрешения) либо изображение предмета должно быть спроецировано на входной торец. жгута с помощью линзовой оптики. Каждое отдельное волокно такого жгута передает усредненный световой поток от участка объекта, соответствующего площади входного торца. По.этому изображение передается в виде мозаики 78 [c.78]

Визуальное наблюдение и выбор участков для получения голограмм осуществляется посредством волоконного световода длиной до 1 м. К его концу подсоединен просмотровый объектив, который предусматривает подключение фоторегистрирующей аппаратуры. Второй торец [c.80]

В другой конструкции голографического зонда (рис. 31, б) предварительно подготовленная небольшая фотопластинка или фотопленка крепится в оправе на световоде. Для уменьшения влияния отражений на границе раздела между подложкой эмульсии и торцом световода находится иммерсионная жидкость. Ввиду меньшей механической стабильности такая конструкция используется при импульсном режиме освещения когерентным источником. При перезарядке фотопластинки(или пленки) устройство может применяться многократно. [c.81]

Изменением угла падения узкого коллимированного лазерного пучка на входной торец световода, что ведет к изменению угла выхода лазерного пучка из торца зонда, можно добиться получения на одном слое фотоэмульсии нескольких голограмм одного и того же объекта для [c.81]

Волоконные световоды представляют собой набор тонких стеклянных свето-проводящих нитей диаметром 10— [c.85]

На границе световод — оболочка происходит полное внутреннее отражение света, входящего в основную нить, что обеспечивает его прохождение по световоду с минимальным ослаблением. При значительных размерах световода число отражений бывает более 10 . Это приводит к ослаблению сигнала, которое связано с длиной световода экспоненциальной зависимостью. [c.85]

Максимальный угол t/max, под которым свет может войти в световод без нарушения условий полного внутреннего отражения, определяется по формуле [c.85]

Спектр пропускания световода определяется свойствами материала, из которого он изготовлен. Обычные световоды из стекла прозрачны в области 0,4—2 мкм. [c.85]

Световоды для передачи световой энергии изготовляют из беспорядочно уложенных волокон. [c.85]

Разрешающая способность серийных световодов составляет в среднем 15— 20 мм . Лучшие образцы могут иметь. разрешающую способность до 50 мм 1. [c.87]

Волоконные световоды обладают преимуществами, делающими их незаменимыми при решении многих задач. Так, они позволяют передавать изображение без искажения при их изгибе по любому криволинейному профилю. Высокая световая эффективность световодов используется при создании осветительных систем эндоскопов. При этом источник света располагается вне прибора, что позволяет исключить нагрев изделия. [c.87]

Источник света / (обычно галогенная лампа мощностью 100—300 Вт) с по -мощью конденсора 2 через тепловой фильтр 3 освещает торец осветительного жгута который механически соединяется с осветительным жгутом 4, расположенным внутри корпуса эндоскопа, и подсвечивает объект контроля 10. Изображение поверхности объекта с помощью призмы 9, объектива 8, регулярного световода 5 и окуляра 6 наблюдают визуально или фотографируют. [c.87]

Конструктивно эндоскопы выполняют в виде блока осветителя с осветительным световодом длиной 1,5— 2,5 м и собственно эндоскопа. Многие модели имеют механизм дистанционной [c.87]

Рис. 23. Схема получения голограмм с по-МОЩЬЮ волоконных световодов

Для контроля дефектов участков изделий, находящихся в труднодоступных местах, перспективен метод голографической эндоскопии. В отличие от традиционных способов эндоскопии с помощью волоконно-оптических элементов (ВОЭ) здесь появляется возможность получения объемных изображений внутренних полостей изделий при углах обзора, близких к предельным. Для систем голографической эндоскопии разработаны специальные ВОЭ, обеспечивающие малые потери лазерного излучения и сохранение его когерентности. Применение лазеров в эндоскопии позволило также использовать эффект квантового усиления света с помощью ВОЭ из оптически активных материалов для резкого (в 10 —10 раз) увеличения яркости изображения, улучшения его контрастности. Накачка ВОЭ производится при этом с помощью одиночных импульсных ламп, а объект освещается лазерным светом с длиной волны, соответствующей резонансной частоте световодов.. [c.99]

Эндоскопические оптические приборы предназначены для рассмотрения внутренних поверхностей и предметов в труднодоступных полостях и объемах. Сегодня медицинская и техническая. эндоскопия превратилась в обширную и быстроразвивающуюся отрасль оптического приборостроения. Весьма перспективным является использование в >ндоскопии голографических схем с применением. элементов волоконной оптики различных типов. Они позволяют существенно упростить конструкцию голографических схем при введении в одну из ее оптических ветвей — объектную или опорную, или обе одновременно — световодов. При. этом уменьшается число необходимых. элементов, габаритные размеры и масса схемы, увеличивается ее светосила и, что весьма важно, помехозащищенность (от пыли, вибрации и т. п.). Использование световодов в юлографии существенно расширяет области применения интерференционных методов исследования изучение труднодоступных объектов и закрытых полостей, упрощение получения голограмм объектов одновременно для нескольких углов освещения (.это особенно важно при исследовании неоднородностей сложной формы). При этом возможно получение на одной фотопластинке при ОДНОМ общем опорном пучке одновременно несколь- [c.77]

Весьма существенной с точки зрения получения голографических изображений сильно рассеивающих объектов является присущая волоконным жгутам исключительно высокая светособирательная способность. Волокна с большой числовой апертурой способны захватывать и передавать конус лучей с раскрытием, приближающимся к 180°. Широкое применение нашли световоды и различные волоконные оптические. злементы в связи с развитием нового направления голографии — интегральной голографии. [c.79]

Передача изображения в интегральной голографии осуществляется посредством введения в схемы элементов волоконной оптики и многомодовых волноводов. Напомним, что если диаметр волокон сравним с длиной волны света, то такое волокно следует рассматривать как ди.электри-ческий волновод, в котором существуют лищь вполне определенные постранственно-временные распределения. электромагнитного поля световой волны — моды. Многомодовые волноводные системы передачи изображения, способные уже в настоящее время конкурировать с во.до-конными системами, представляют собой плавно или дискретно неоднородные среды. Они получили название самофокусирующих волноводов (или селфоков). Коэффициент преломления п (г) в таких волноводах скачкообразно или плавно меняется в радиальном направлении по закону п(г)=п )( — Ь ,/2), где о — коэффициент преломления на оси, г — радиус световода, Л — постоянная. Многомодовые системы обеспечивают разрешающую способность порядка 300 линий/мм. [c.79]

Голографический зонд (рис. 31, а) представляет собой монолитный стеклянный световод прямоугольного сечения, покрытый светоизолирующей оболочкой, на один торец которого, предварительно оптически отполированный, нанесен слой голографической высокоразрешающей фотоэмульсии. Такой зонд может быть использован однократно, после изучения и фотографирования восстановленного изображения эмульсия смывается, и на световод может быть вновь нанесена регистрирующая среда. [c.81]

Серьезной проблемой в описанных выше конструкциях зонда является жесткое крепление объектов (особенно. Т1Ч) касаегся биологических объектов), исключающее возможность относительного смещения объекта и фотопластинки. Решение проблемы механической стабильности объекта относительно освещающего когерентного источника может быть дости[ нуто применением гибкого во-локонЕЮго световода щзя передачи излучения лазера. [c.81]

Помимо использования монолитных прямоугольных световодов, в схеме голографического зонда возможно также применение гибких и жестких пучков волоконных световодов. Принципиально конструкция так010 голографического зонда ничем не отличается от конструкции зонда, приведенной на рис. 31. Однако для устранения мозаичной картины голографического изображения (воспроизводящей структуру пучка волоконных световодов) желательно, чтобы фото.эмульсия находилась на некотором расстоянии от выходного торца световода, при. этом расходящиеся световые пучки из каждого волокна пучка перекрываются и мозаичность исчезает. [c.82]

Для подсветки уровней нивелира может быть использовано волоконно-оптическое устройство (Шеховцов Г.А., Кочетов Ф.Г.Волоконно-оптическое устройство для подсветки уровней нивелира Ин-форм.листок. Нижний Новгород, 1994 /Нижегородский ЦНТИ,N368-94), представленное на рис.5. Устройство содержит гильзу 1, карманный фонарик 2 на основе серийно выпускаемых батареек типа "Элемент 373" "Орион R 20" или аккумуляторов Д-0,26,насадку 3 на рефлектор фонарика, стопорные винты 4 и J, световод б на основе стекловолокон с цилиндрическим наконечником 7 и фигурным наконечником 8, в котором стекловолокна 9 из цилиндрической формы развернуты в плоскость (см.ОСТ 3-3990-82, листы 16-17 "Жгуты волоконно-оптические"). Длина S "щетки" стекловолокна должна быть не менее осветительного окна цилиндрического уровня. Для реализации устройства требуется только изготовить гильзу 1 или хомутик для крепления на штативе фонарика 2, насадку 3 с держателем 10 для фиксации наконечника 8 в области цилиндрического уровня. При включении фонарика свет будет передаваться но световоду б и освещать цилиндрический уровень. При этом нскшочается односторонний нагрев уровня при его подсветке. [c.22]

Световод представляет собой цилиндрический стержень из синтетического ко[)унда диаметром 3,5 и длиной [c.352]

I — водоохлаждаемая камера 2 — фланец J — токовиоды 4 —термопары 5 — термобатарея 5 —световод 7 — исследуемый образец S — углу )-лепие И нагревателе 9 —птулка. [c.352]

Лазерный луч попадает в световод I и в элементе связи 2 поровну делится между световодами / и < . В выходной элемент связи, играющий роль фазового анализатора, приходят. волны с одинаковыми амплитудами, но различными фазами. Обычно световод I изолируется от внешних воздействий и Ф1 = onst. Световод 3 помещается в зону контроля и подвергается нагреву или деформации (в последнем случае он жестко крепится к объекту контроля). При этом меняется фаза фа проходящей через него волны и соответственно яркость картины, возни- [c.62]

Для количественных измерений удобнее схема трехволоконного интерферометра (см. рис. 6, б). Луч лазера распределяется между световодами I, 3, 4 в элементе связи 2. Световод 4 подвергается внешнему воздействию, изменяющему фазу фз на входе фазо-анализатора 6. Световоды I и 3 изолированы от внешних воздействий. Настроечный элемент 5 может изменять натяжение волокна световода 1, а следовательно значение фх. По распределению интенсивностей на выходе волокон можно определить величину и знак фазы, т. е. полностью определить внешнее воздействие. [c.63]

Коэффициент пропускания световодов составляет примерно 40. .. 50 % на 1 м дЛипы., [c.85]

В целом волоконные световоды, используемые в эндоскопах, пока уступают по качеству изображения лин-80ВЫМ системам. Однако разрабатываются меры по устранению мозаичной структуры изображения в световодах и повышению их разрешающей способности. [c.87]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...