close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4067

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4067
(13)
C1
(51)
(12)
7
G 02F 1/29
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
ЛАЗЕРНЫЙ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ ЗАТВОР
(21) Номер заявки: a 19981205
(22) 1998.12.30
(46) 2001.09.30
(71) Заявитель: Институт электроники Национальной
академии наук Беларуси (BY)
(72) Авторы: Пилипович В.А., Конойко А.И.,
Ярмолицкий В.Ф. (BY)
(73) Патентообладатель: Институт
электроники
Национальной академии наук Беларуси (BY)
(57)
Лазерный электрооптический затвор, содержащий электрооптический модулятор Фабри-Перо, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен расположенными последовательно на входе первым анализатором поляризации светового пучка, первым вращателем плоскости поляризации светового пучка, состоящим из двух фазовых элементов λ/4, на выходе вторым вращателем плоскости поляризации светового пучка,
состоящим из двух фазовых элементов λ/4, вторым анализатором поляризации светового пучка, синхронизатором световых пучков и глухим зеркалом, причем кристаллографические оси первого фазового элемента
λ/4 первого вращателя плоскости поляризации светового пучка ориентированы под углом 45° как к осям
второго фазового элемента λ/4, так и к главной плоскости первого анализатора поляризации светового пучка, а кристаллографические оси второго фазового элемента λ/4 второго вращателя плоскости поляризации
светового пучка ориентированы под углом 45° как к осям его первого фазового элемента λ/4, так и к главной
плоскости второго анализатора поляризации светового пучка, кроме того, кристаллографические оси второго фазового элемента λ/4 первого вращателя плоскости поляризации светового пучка и первого фазового
элемента λ/4 второго вращателя плоскости поляризации светового пучка параллельны между собой.
(56)
Ярив А. и др. Оптические волны в кристаллах. - М.: Мир, 1987. - С. 616.
SU 1005544 A, 1980.
GB 2185588 A, 1987.
JР 56123522 A, 1981.
BY 4067 C1
Изобретение относится к области оптических методов обработки информации, лазерной технике, лазерной связи, локации и может быть использовано в научном, технологическом и медицинском приборостроении в качестве амплитудного оптического модулятора.
Известен электрооптический модулятор Фабри-Перо [1], который состоит из двух прозрачных электродов с высокоотражающими диэлектрическими покрытиями, между которыми помещен электрооптический
кристалл.
Такой модулятор не позволяет получить высокоэффективную амплитудную модуляцию светового излучения из-за светового шума, обусловленного наличием необходимой величины коэффициента отражения диэлектрических покрытий, и невозможности использовать многократные прохождения светового пучка через
модулятор.
Технической задачей изобретения является увеличение эффективности модуляции лазерного затвора на
базе модуляторов Фабри-Перо.
Поставленная техническая задача решается тем, что лазерный электрооптический затвор, содержащий
электрооптический модулятор Фабри-Перо, снабжен расположенными последовательно на входе первым
анализатором поляризации светового пучка, первым вращателем плоскости поляризации светового пучка,
состоящим из двух фазовых элементов λ/4, на выходе вторым вращателем плоскости поляризации светового
пучка, состоящим из двух фазовых элементов λ/4, вторым анализатором поляризации светового пучка, синхронизатором световых пучков и глухим зеркалом, причем кристаллографические оси первого фазового
элемента λ/4 первого вращателя плоскости поляризации светового пучка ориентированы под углом 45° как к
осям второго фазового элемента λ/4, так и к главной плоскости первого анализатора поляризации светового
пучка, а кристаллографические оси второго фазового элемента λ/4 второго вращателя плоскости поляризации светового пучка ориентированы под углом 45° как к осям его первого фазового элемента λ/4, так и к
главной плоскости второго анализатора поляризации светового пучка, кроме того, кристаллографические
оси второго фазового элемента λ/4 первого вращателя плоскости поляризации светового пучка и первого фазового элемента λ/4 второго вращателя плоскости поляризации светового пучка параллельны между собой.
Увеличение эффективности модуляции лазерного затвора достигается за счет оригинального решения
вопроса поляризационной фильтрации паразитных световых пучков, возникающих вне модулятора ФабриПеро, и фазовой синхронизации пучков, поступающих в модулятор, что позволяет наиболее эффективно использовать электрооптический модулятор Фабри-Перо и достигать тех же характеристик, что и существующие устройства, но с меньшими (не менее 2-х раз) величинами управляющих напряжений. Причем качество
выходного светового пучка будет выше, чем у существующих устройств.
Сущность изобретения поясняется на фигуре, где
1 - первый анализатор поляризации светового пучка,
2 - первый вращатель плоскости поляризации светового пучка,
3 - первый фазовый элемент первого вращателя плоскости поляризации,
4 - второй фазовый элемент первого вращателя плоскости поляризации,
5 - электрооптический модулятор Фабри-Перо,
6 - первое зеркало электрооптического модулятора Фабри-Перо,
7 - электрооптический элемент модулятора Фабри-Перо,
8 - второе зеркало электрооптического модулятора Фабри-Перо,
9 - второй вращатель плоскости поляризации светового пучка,
10 - первый фазовый элемент второго вращателя плоскости поляризации,
11 - второй фазовый элемент второго вращателя плоскости поляризации,
12 - второй анализатор поляризации светового пучка,
13 - синхронизатор световых пучков,
14 - глухое зеркало.
Устройство содержит электрооптический модулятор Фабри-Перо 5, образованный зеркалами 6, 8 и электрооптическим элементом 7, оси наведенной анизотропии которого ориентированы под углом 45° к кристаллографическим осям ближайших фазовых элементов λ/4 4, 10 вращателей плоскости поляризации светового пучка 2, 9, которые в свою очередь повернуты на угол 45° по отношению к более дальним фазовым
элементам λ/4 3, 11 вращателей плоскости поляризации светового пучка 2, 9; 1, 12 - анализаторы поляризации световых пучков, главные плоскости которых ориентированы под углом 45° к кристаллографическим
осям фазовых элементов λ/4 3, 11 вращателей плоскости поляризации светового пучка 2, 9; 13 - синхронизатор световых пучков, одна из осей наведенной анизотропии которого параллельна главной плоскости второго анализатора поляризации светового пучка 12 и глухое зеркало 14.
Электрооптический элемент 7 выполнен из электрооптического кристалла, например, DKDP z-среза с врезными электродами.
Зеркала 6, 8, 14 выполнены в виде диэлектрических зеркал.
2
BY 4067 C1
Фазовые элементы λ/4 вращателей плоскости поляризации светового пучка 3, 4, 10, 11 выполнены в виде
плоскопараллельных пластин из кристаллического кварца.
Анализаторы поляризации световых пучков 1, 12 выполнены в виде поляризационных призм Глана.
Синхронизатор световых пучков 13 выполнен из электрооптического кристалла, например, DKDP z-среза
с врезными электродами.
Лазерный электрооптический затвор работает следующим образом.
В исходном состоянии падающий плоскополяризованный световой пучок, пройдя первый анализатор поляризации светового пучка 1 и первый вращатель плоскости поляризации светового пучка 2, падает на первое зеркало 6 электрооптического модулятора Фабри-Перо 5. Так как в исходном состоянии он пропускает
минимум энергии падающего светового пучка, то основная энергия отражается и отфильтровывается первым
анализатором поляризации светового пучка 1. Это является следствием того, что отраженный от первого
зеркала электрооптического модулятора Фабри-Перо световой пучок при выходе в обратном направлении из
первого фазового элемента 3 первого вращателя плоскости поляризации светового пучка 2 приобретает
плоскость поляризации, перпендикулярную к плоскости поляризации падающего пучка. Таким образом, после второго зеркала 8 электрооптического модулятора Фабри-Перо 5 мы имеем световой пучок, интенсивность которого в 1/Qmin раз ослаблена по сравнению с интенсивностью падающего на модулятор, где Qmin минимальный коэффициент светопропускания электрооптического модулятора Фабри-Перо. На выходе второго фазового элемента λ/4 11 второго вращателя плоскости поляризации светового пучка 9 плоскость поляризации параллельна плоскости поляризации падающего на модулятор светового пучка. Поэтому он проходит через второй анализатор поляризации светового пучка 12 и синхронизатор 13 в прямом и, испытав
отражение от глухого зеркала 14, в обратном направлении. В итоге, пройдя второй вращатель плоскости поляризации светового пучка 9, он попадает на второе зеркало электрооптического модулятора Фабри-Перо 8.
Так как электрооптический модулятор Фабри-Перо 5 пропускает минимум световой энергии, то основная
энергия этого светового пучка отражается и отфильтровывается вторым анализатором поляризации светового пучка 12. Это является следствием того, что отраженный от второго зеркала 8 электрооптического модулятора Фабри-Перо 5 световой пучок при выходе из второго фазового элемента λ/4 11 второго вращателя
плоскости поляризации светового пучка 9 приобретает плоскость поляризации, перпендикулярную к плоскости поляризации падающего пучка. Таким образом, в обратном ходе после первого зеркала электрооптического модулятора Фабри-Перо 6 получается световой пучок, интенсивность которого в 1/Q2min раз ослаблена
по сравнению с интенсивностью падающего на модулятор светового пучка, что существенно повышает его
эффективность.
При подаче на управляющие электроды электрооптического элемента модулятора Фабри-Перо 7 управляющего напряжения его светопропускание становится максимальным (Qmax). Поэтому, так как плоскость
поляризации светового пучка на выходе второго вращателя плоскости поляризации светового пучка 9, состоящего из фазовых элементов λ/4 10, 11 параллельна плоскости поляризации падающего на электрооптический модулятор Фабри-Перо 5 светового пучка, то он проходит через все оптические элементы затвора в
прямом и, испытав отражение от глухого зеркала 14, в обратном направлении. При этом на синхронизатор
световых пучков 13 подается управляющее напряжение, позволяющее обеспечить между падающими на
электрооптический модулятор Фабри-Перо 5 световыми пучками оптическую разность хода, кратную λ. Поэтому выходной световой пучок беспрепятственно проходит через первый анализатор поляризации светового пучка 1 в обратном направлении по пути входного пучка.
Источники информации:
1. Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах. - М.: Мир. 1987. - С. 616.
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
143 Кб
Теги
by4067, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа