Сканирование оптическими клиньями

Известно, что оптическая призма с углом q при вершине отклоняет проходящий через нее пучок лучей к основанию. Величина угла отклонения пучка может быть вычислена из известного соотношения Sini/Sinr = n, где i - угол падения луча на входную грань призмы, r - угол преломления луча, n - показатель преломления материала призмы. Полный угол отклонения луча выходной грани призмы будет равен сумме углов отклонения на входной и выходной гранях призмы j=i₁-r₁+r₂-i₂=r₁(n-1)+r₂(n-1)=(n-1)(r₁+i₂).

Для призмы угол q при вершине может быть представлен как сумма углов i₁ и r₁. Как видно из рис. 1, углы A и С при основании призмы можно выразить через углы (p/2-r₁) и (p/2-i₂), соответственно. Тогда полный угол отклонения может быть представлен в виде j= q(n-1). Поэтому если оптический клин вращать вокруг падающего на его входную грань пучка лучей, выходящий луч будет вращаться по образующей прямого кругового конуса с углом при вершине 2j= 2q(n-1). Перемещение луча в пространстве в различных направлениях осуществляют двумя последовательно расположенными клиньями, установленными под углом g между направлениями их вершин. Такая система отклоняет луч как некоторый эквивалентный клин с углом при вершине равным q_экв =2qCos(g/2), где g - угол установки клиньев. Следовательно, суммарный угол отклонения лучей будет равен

(5)

При вращении клиньев в противоположных направлениях с одинаковой скоростью, луч на выходе будет двигаться по прямой, ориентированной в пространстве в зависимости от угла установки клиньев. При вращении клиньев в одном направлении луч на выходе вращается по окружности диаметр которой пропорционален углу начальной установки клиньев.

Рис. 1 а) - оптическая призма, б) - оптический клин, в) - сканирование клиньями

Дата добавления: 2014-01-05