Claims (2)
электрода 3. На электрод 3 последовательно IKHKсены Прозрачный изолирующий слой 5 со скво HbiM окном 6, расположенным в центре кольца 4, и низкоомный прозрачный электрод 7. На электрод 3 подаетс управл ющее напржение от источника 8 через регулировочное сопротивле1ше 9, переключатель 10, электрод 7, окно 6 и кольцо 4. Электрод 2 Также соединен с источником шпр жени Ось X - направление распространени оптического луча. . Градиент показател преломлени (п) в преломл ющей среде линзы в плоскости, перпендику л рной оси X, в радиальном направлении от окна 6 создаетс подачей управл ющего электрического напр жени U от источника 8 на высокоомный электрод 3. При этом электрод 2 соединен с электродом 3 через сопротивление 9 и кольца 4 или через сопротивле1ше 9, электрод 7 и окно 6. По электроду 3 между кольцом 4 и п тном у ок на 6 протекает ток J, определ емьш величинами U и сопротивлеш1ем злект Х)да 3. -d где А - радиус кольцевого контакта 4; d - толвдша з/юктрода 3; р - удельное )тивле1ше электрода (размером окна 6 пренебречь). 1 спределекие электрического напр жени в радиальном направлении вдоль электрода 3 определ етс выражением . u a-fi-d-yo-T где и - электрический потешщал, соответствуюпщй значению радиальной координаты; R - радиальна коорд1шата. Эквипотенциальные лишш - концентрические окружности вокруг центра окна 6. Поскольку электрюд 2 соединен с кольцом 4 или окном 6 в пластине 1 вдоль оси X существует электрическое поле В, Е g где Е - толщина пластины 1. За счет линейного злектрооптического эффек та в пластине I в направлешш оси X под действи ем ЕХ возбуждаетс приращение показател преломлени d-/y о .Т где ДпхД - приращение п, соответствующее радиальной координате, В - посто нна , определ ема величиной п и линейным электрооптическим коэффициентом . Таким обртзом в радиальном нанравле1ши от оптической оси линзы коэ(|)фициент преломлени .п преломл ющей среды мен етс пропорционально квадрату радиальной координаты. Если градиент п направлен к оптитеской оси, лимза - собирающа , если градиент направлен от оптической оси - рассеивающа . Измен и и ве ичину регулировочного сопротивлени 9 можно мен ть величину градиента п, т.е. перестраивать фокусное рассто ние F ЛШ13Ы. Исход из принципа Ферма и классической формулы линзы величина F с известной степенью точности определитс выражением Т : Конструкци описангюй линзы проста, поскольку она состоит из простейпкй по форме плоской однородной пластины и однородных слоев. Толщина линзы фактически задаетс толщиной электрооптической пластины, котора выбираетс из требований определенного F и возможного значени ArixR - величина Вии. Так, дл F 50 см, R 1 см, при величина р-°1 мм, т.е. достаточно мала. Управление фокусным рассто нием линзы несложно, так как требует липа изменени величины и и peiynHpOBOHHoro сопротивлени . Возможно измен ть F от величины, практически равной бесконечности (), до величин пор дка 1 см ), если вз ть достаточно толстую электрооптическую пластину или использовать набор тонких пластин. Дл управлени линзой нужно только электрическое поле, поэтому можно увеличить р высокоомного сло и существенно ашзить величину J. Использу в качестве электрооптической среды сегнетоэлектрик с остаточной пол ризацией, можно управл ть не посто нным электрическим напр жением, а импульсным. В результате этого управл юща мощность уменьП .ШТСЯ в еще большей степени. Врем перестроени F определ етс временами релаксации п и зар да конденсатора, которьп представл ет из себ описанна линза, и может быть меньню 1 мкс. Условие пропорциональности Дп квадрату радиальной координаты R дд всех значений R вл етс и условием отсутстви геометрических аберраций по всей апертуре линзы. В отличие от этого, например , дл сферических линз аналогичное условие вьшолн етс лищь вблизи оптической оси (параксиальное приближе1ше). Применение описанной линзы даст следующий положительный эффект: упрощение конструкции и уменьщение габаритов линз с управл емым фокусным рассто нием; упрощение управлени в пшроком диапазоне фокусных рассто ний; снижение мощности управлени ; увеличение скорости перестройки фокушого рассто ни ; устранение геометрических аберрацией. Формула изобретени 1. Электрооптнческа линза, содержаща пластину , в которой под действием электрического пол наводитс градиент показател л;нломле1ги , иelectrode 3. On the electrode 3, IKHK sequences in series Transparent insulating layer 5 with a Squi HbiM window 6 located in the center of the ring 4, and a low-resistance transparent electrode 7. On the electrode 3, a control voltage from source 8 is supplied through an adjusting resistance above 9, switch 10, electrode 7 , window 6, and ring 4. Electrode 2 Also connected to the source of the X-ray source — the direction of propagation of the optical beam. . The gradient of the refractive index (p) in the refractive medium of the lens in the plane perpendicular to the x axis, radially from the window 6 is created by applying a control electrical voltage U from the source 8 to a high-resistance electrode 3. At the same time, the electrode 2 is connected to the electrode 3 through resistance 9 and rings 4 or through resistance 9, electrode 7 and window 6. A current J flows between ring 4 and spot y about 6 across electrode 3 and is determined by the values of U and the resistance X) yes 3. -d where A - radius of ring contact 4; d - Tolvdsha z / yuktroda 3; p is the specific) electrode electrode (window size 6 neglected). 1, the electrical voltage in the radial direction along the electrode 3 is determined by the expression. u a-fi-d-yo-T where and is the electric displacement corresponding to the value of the radial coordinate; R is the radial coordinate. Equipotential superfluid - concentric circles around the center of window 6. Because electro 2 is connected to ring 4 or window 6 in plate 1 along axis X there is an electric field B, E g where E is the thickness of plate 1. Due to the linear electro-optical effect in plate I Direction of the X axis under the action of EX excites the refractive index increment d- / y о.Т where Dpt is the increment n corresponding to the radial coordinate, B is constant, determined by the value n and linear electro-optical coefficient. Thus, in a radial direction from the optical axis of the lens, the coe (|) refractive index of the refractive medium varies in proportion to the square of the radial coordinate. If the gradient of n is directed to the optical axis, the limza — collecting; if the gradient is directed from the optical axis — dissipating. By varying the value of the adjusting resistance 9, it is possible to vary the magnitude of the gradient n, i.e. rebuild the focal distance F Starting from the Fermat principle and the classical lens formula, the F value with a certain degree of accuracy is determined by the expression T: The design of the lens description is simple, since it consists of a simple uniform plate and uniform layers. The thickness of the lens is actually determined by the thickness of the electro-optical plate, which is selected from the requirements of a specific F and the possible value of ArixR — the Vii value. So, for F 50 cm, R 1 cm, with the value of p - 1 mm, i.e. small enough. Managing the focal distance of the lens is simple, since it requires a linden change in the magnitude and peiynHpOBOHHoro resistance. It is possible to vary F from a value almost equal to infinity (), to values of the order of 1 cm), if you take a sufficiently thick electro-optical plate or use a set of thin plates. To control the lens, you only need an electric field, so you can increase the p of the high-resistance layer and significantly decrease the value of J. Using a ferroelectric with residual polarization as an electro-optical medium, you can control a pulsed rather than a constant electric voltage. As a result of this, the control power is reduced even more. The conversion time F is determined by the relaxation times n and the charge of the capacitor, which is a described lens, and can be less than 1 µs. The condition of proportionality Dp to the square of the radial coordinate R dd of all values of R is also the condition of the absence of geometrical aberrations across the entire aperture of the lens. In contrast to this, for example, for spherical lenses, a similar condition is fulfilled only near the optical axis (paraxial closer). The use of the described lens will give the following positive effect: simplifying the design and reducing the dimensions of the lenses with controlled focal length; simplification of control over a range of focal lengths; power reduction control; an increase in the rate of adjustment of the focus distance; elimination of geometric aberration. Claim 1. Electro-optical lens comprising a plate in which a gradient of index l is applied under the influence of an electric field, and
прозрачные электроды, один из которых - высокоомный . снабжен контактными площадками, о т личающа с тем, что, с целыо обеслечешм фокусировани оптического луча, перестройки фокусюго рассто ни и устранени геометрических 5 аберраций, на высокоомном электроде последовательно размешены прозрачньш изолирующий спой сtransparent electrodes, one of which is high-resistance. equipped with contact pads, in particular, with the purpose of focusing the optical beam, re-focusing and eliminating the geometric 5 aberrations, a transparent insulating space is successively placed on the high-resistance electrode
круглым сквозным окном и низкоомный прозрачный здектрод.round through window and a low-resistance transparent signal.
2. Лииза по П.1, отличающа с тем, что контактные площадки вьшолиены в виде кольца, охватывающего кра высокоомного электрода , а окно в изолирующем слое расположено в центре контактного кольца.2. Liiza according to claim 1, characterized in that the contact pads are extended in the form of a ring, covering the edges of the high-resistance electrode, and the window in the insulating layer is located in the center of the contact ring.