RU2411620C1 - Laser modulation device - Google Patents

Laser modulation device Download PDF

Info

Publication number
RU2411620C1
RU2411620C1 RU2009130867/28A RU2009130867A RU2411620C1 RU 2411620 C1 RU2411620 C1 RU 2411620C1 RU 2009130867/28 A RU2009130867/28 A RU 2009130867/28A RU 2009130867 A RU2009130867 A RU 2009130867A RU 2411620 C1 RU2411620 C1 RU 2411620C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
platform
diffraction grating
axis
relief
grating
Prior art date
Application number
RU2009130867/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Антонович Комоцкий (RU)
Владислав Антонович Комоцкий
Юрий Михайлович Соколов (RU)
Юрий Михайлович Соколов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН)
Priority to RU2009130867/28A priority Critical patent/RU2411620C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2411620C1 publication Critical patent/RU2411620C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: modulation device has a platform on an axis of rotation with a substrate mounted on the platform, where a relief diffraction grating with a rectangular profile is formed on the surface of the substrate. The depth of the relief of the diffraction grating is greater than a quarter of the wavelength of the modulated laser radiation. A mirror reflecting coating is deposited on top of the diffraction grating. The platform rests on an electromechanical vibrator placed at a distance
Figure 00000006
from the axis of rotation of the platform, where Δx is the amplitude of displacement of the electromechanical vibrator and ΔΘ is the amplitude of angular oscillations of the platform with the grating. A recoil spring is placed between the electromechanical vibrator and the axis of rotation. A spatial filter is placed at the output of the reflected laser radiation beam at the zero order diffraction.
EFFECT: broader functionalities of the modulation device.
3 dwg

Description

Изобретение относится к оптоэлектронике и приборостроению. Предлагаемое устройство предназначено для модуляции лазерного излучения во времени и в пространстве и может применяться в широком диапазоне длин волн лазерного излучения видимого и инфракрасного диапазона.The invention relates to optoelectronics and instrumentation. The proposed device is designed to modulate laser radiation in time and space and can be used in a wide range of wavelengths of laser radiation in the visible and infrared range.

Известны акустооптические модуляторы лазерного излучения, принцип работы которых основан на эффекте дифракции Брэгга на акустических волнах, распространяющихся в материале звукопровода [1]. Такие модуляторы могут осуществлять модуляцию мощности лазерного пучка, а также и его пространственную модуляцию, т.е. отклонение дифрагированного лазерного пучка от его начального направления при изменении частоты акустической волны. Акустооптические модуляторы - технически сложные и дорогие устройства.Acousto-optical modulators of laser radiation are known, the principle of operation of which is based on the Bragg diffraction effect on acoustic waves propagating in the material of a sound duct [1]. Such modulators can modulate the power of the laser beam, as well as its spatial modulation, i.e. the deviation of the diffracted laser beam from its initial direction with a change in the frequency of the acoustic wave. Acousto-optic modulators are technically sophisticated and expensive devices.

Известны механические модуляторы, которые производят модуляцию направления лазерного пучка [2]. В одном из устройств модуляция направления пучка оптического осуществляется за счет вращения оптического клина, через который проходит пучок оптического излучения. Известны также механические модуляторы, которые производят модуляцию мощности лазерного излучения во времени в результате периодического механического прерывания лазерного пучка. Наиболее близким из известных является модулятор, содержащий модулирующий блок в виде непрозрачного диска с прорезями, через которые проходит пучок лазерного света [3]. При вращении диска происходит прерывание лазерного пучка. Недостатки прототипа состоят в следующем. При очередном прерывании лазерного пучка происходит его частичное перекрытие, нарушается форма пучка и вследствие этого происходит искажение пространственного спектра модулированного лазерного пучка. Модулятор-прототип не дает возможности изменять глубину модуляции мощности оптического пучка пропорционально приложенному управляющему воздействию. Кроме того, модулятор типа диска с прорезями не производит углового отклонения оптического пучка.Known mechanical modulators that modulate the direction of the laser beam [2]. In one of the devices, the direction of the optical beam is modulated due to the rotation of the optical wedge through which the optical beam passes. Mechanical modulators are also known that modulate the power of laser radiation over time as a result of periodic mechanical interruption of the laser beam. The closest known one is a modulator containing a modulating unit in the form of an opaque disk with slots through which a beam of laser light passes [3]. When the disk rotates, the laser beam is interrupted. The disadvantages of the prototype are as follows. At the next interruption of the laser beam, its partial overlap occurs, the shape of the beam is violated and, as a result, the spatial spectrum of the modulated laser beam is distorted. The prototype modulator does not allow changing the depth of the optical beam power modulation in proportion to the applied control action. In addition, a slot type disk modulator does not produce an angular deflection of the optical beam.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, состоит в расширении функциональных возможностей модулятора лазерного излучения.The technical result to which the invention is directed is to expand the functionality of a laser modulator.

Сущность изобретения заключается в том, что в модуляторе лазерного излучения, содержащем лазер и модулирующий блок, модулирующий блок выполнен в виде платформы на оси поворота с закрепленной на платформе подложкой, на поверхности которой сформирована рельефная дифракционная решетка с прямоугольным профилем, глубина рельефа которой превышает четверть длины волны модулируемого лазерного излучения, поверх дифракционной решетки нанесено зеркальное отражающее покрытие, платформа опирается на электромеханический вибратор, установленный на расстоянии

Figure 00000001
от оси поворота платформы, где Δx - амплитуда смещения электромеханического вибратора, а ΔΘ - амплитуда угловых колебаний платформы с решеткой, между электромеханическим вибратором и осью поворота установлена возвратная пружина, на выходе отраженного пучка лазерного излучения установлен пространственный фильтр в нулевом порядке дифракции.The essence of the invention lies in the fact that in a laser radiation modulator containing a laser and a modulating unit, the modulating unit is made in the form of a platform on a pivot axis with a substrate fixed to the platform, on the surface of which a relief diffraction grating with a rectangular profile is formed, the relief depth of which exceeds a quarter of the length waves of modulated laser radiation, a mirror reflective coating is applied over the diffraction grating, the platform is supported by an electromechanical vibrator, installed at a distance
Figure 00000001
from the axis of rotation of the platform, where Δx is the displacement amplitude of the electromechanical vibrator, and ΔΘ is the amplitude of the angular oscillations of the platform with the lattice, a return spring is installed between the electromechanical vibrator and the axis of rotation, a spatial filter is installed at the output of the reflected laser beam in the zero diffraction order.

В предлагаемом устройстве процесс модуляции мощности оптического пучка не сопровождается искажением его формы. Модуляция мощности лазерного пучка происходит при его дифракции на отражающей фазовой дифракционной решетке с прямоугольным профилем вследствие изменения угла наклона отражающей плоскости этой решетки. При этом изменяется мощность дифрагированного пучка нулевого порядка и одновременно изменяется его направление. Глубина модуляции мощности пучка нулевого порядка зависит от амплитуды изменения угла наклона отражающей плоскости и может изменяться от нуля до 100%. Наряду с модуляцией во времени мощности дифрагированного оптического пучка имеет место зависимость мощности оптического пучка нулевого порядка дифракции от направления. В результате этого предлагаемое устройство дополнительно производит пространственную модуляцию лазерного пучка. При этом с помощью начальной настройки угла падения лазерного пучка на модулирующий блок возможен выбор типа кривой зависимости мощности пучка от направления. Возможны следующие варианты: возрастающая кривая или монотонно убывающая кривая, либо кривая, имеющая максимум или минимум мощности в секторе изменения углов отклонения светового пучка.In the proposed device, the modulation process of the power of the optical beam is not accompanied by a distortion of its shape. The modulation of the power of the laser beam occurs when it is diffracted on a reflective phase diffraction grating with a rectangular profile due to a change in the angle of inclination of the reflecting plane of this grating. In this case, the power of the diffracted zero-order beam changes and its direction changes simultaneously. The depth of modulation of the zero-order beam power depends on the amplitude of the angle of inclination of the reflecting plane and can vary from zero to 100%. Along with the time modulation of the power of the diffracted optical beam, there is a dependence of the power of the optical beam of the zero diffraction order on the direction. As a result of this, the proposed device additionally produces spatial modulation of the laser beam. In this case, using the initial adjustment of the angle of incidence of the laser beam on the modulating unit, it is possible to select the type of curve of the dependence of the beam power on the direction. The following options are possible: an increasing curve or a monotonically decreasing curve, or a curve having a maximum or minimum power in the sector of variation of the angles of deviation of the light beam.

Схема предлагаемого устройства изображена на фиг.1. На фиг.2 приведена зависимость мощности нулевого порядка дифракции от угла падения лазерного пучка, а на фиг.3 показаны измеренная экспериментально и рассчитанная теоретически зависимости мощности нулевого порядка от угла падения лазерного пучка для рельефной решетки с глубиной h=13850 Ǻ. Устройство содержит лазер 1, модулирующий блок, содержащий платформу 2, закрепленную на оси поворота 3 с закрепленной на платформе подложкой 4, на поверхности которой сформирована периодическая рельефная дифракционная решетка 5 с прямоугольным профилем, с периодом ΛP во много раз меньшим диаметра лазерного пучка и с глубиной, превышающей четверть длины волны модулируемого лазерного излучения, с зеркально отражающим покрытием 6, нанесенным поверх дифракционной решетки, электромеханический вибратор 7, на который опирается платформа 2, установленный на расстоянии L от оси вращения, амплитуда механических колебаний которого может регулироваться внешним генератором, возвратную пружину 8, прикрепленную к платформе 2 между электромеханическим вибратором 7 и осью поворота 3, пространственный фильтр в виде щелевой диафрагмы 9, выделяющий нулевой дифракционный порядок, при этом лазер закреплен на регулируемом столике 10, с помощью которого производят установку необходимого угла падения Θ лазерного пучка на дифракционную решетку. Пространственный фильтр 9 также закреплен на регулируемом столике 11, с помощью которого производят установку необходимого положения для выделения нулевого дифракционного порядка. Плоскость падения-отражения лазерного пучка ориентирована таким образом, чтобы направления линий штрихов дифракционной решетки были параллельны плоскости падения-отражения. Пространственный фильтр 9 может быть выполнен в виде линзы с диафрагмой малого размера, которая выделяет нулевой порядок дифракции в фокальной плоскости линзы.A diagram of the proposed device is shown in figure 1. Figure 2 shows the dependence of the power of the zero diffraction order on the angle of incidence of the laser beam, and figure 3 shows the experimentally measured and theoretically calculated dependences of the power of zero order on the angle of incidence of the laser beam for a relief grating with a depth of h = 13850 Ǻ. The device comprises a laser 1, a modulating unit comprising a platform 2 mounted on a pivot axis 3 with a substrate 4 fixed on the platform, on the surface of which a periodic relief diffraction grating 5 with a rectangular profile, with a period Λ P many times smaller than the diameter of the laser beam and with with a depth exceeding a quarter of the wavelength of modulated laser radiation, with a mirror-reflective coating 6 deposited on top of the diffraction grating, the electromechanical vibrator 7, on which the platform 2 rests, is installed Indicated at a distance L from the axis of rotation, the amplitude of the mechanical vibrations of which can be controlled by an external generator, a return spring 8 attached to the platform 2 between the electromechanical vibrator 7 and the rotation axis 3, a spatial filter in the form of a slit diaphragm 9, emitting a zero diffraction order, while the laser mounted on an adjustable table 10, with the help of which the necessary angle of incidence Θ of the laser beam is set on the diffraction grating. The spatial filter 9 is also mounted on an adjustable table 11, with which the necessary position is set to select the zero diffraction order. The plane of incidence-reflection of the laser beam is oriented so that the directions of the lines of the lines of the diffraction grating are parallel to the plane of incidence-reflection. The spatial filter 9 can be made in the form of a lens with a small aperture, which emits a zero diffraction order in the focal plane of the lens.

Устройство работает следующим образом. Пучок излучения лазера 1 направляется на дифракционную решетку 5 под определенным углом падения Θ. При отражении пучка излучения от дифракционной решетки 5 происходит дифракция с образованием многих дифракционных порядков. Поскольку диаметр лазерного пучка во много раз (типично в 5-10 раз) больше периода дифракционной решетки, в отраженном пучке существует дифракционная картина, в которой дифракционные порядки хорошо разделены в пространстве. С помощью щелевого пространственного фильтра 9 выделяют излучение нулевого порядка дифракции и направляют это излучение на выход устройства. Для пояснения принципа работы устройства воспользуемся расчетной зависимостью мощности отраженного пучка излучения в нулевом дифракционном порядке от угла падения лазерного пучка Θ, которая изображена на фиг.2 и соответствует решетке с глубиной рельефа, равной двум длинам волны лазерного излучения. Мощность падающего излучения равна 1 мВт, а коэффициент отражения пленки - 0,9.The device operates as follows. The radiation beam of the laser 1 is directed to the diffraction grating 5 at a certain angle of incidence Θ. When the radiation beam is reflected from the diffraction grating 5, diffraction occurs with the formation of many diffraction orders. Since the diameter of the laser beam is many times (typically 5-10 times) larger than the period of the diffraction grating, there is a diffraction pattern in the reflected beam in which the diffraction orders are well separated in space. Using slotted spatial filter 9 emit radiation of zero order diffraction and direct this radiation to the output of the device. To clarify the principle of operation of the device, we use the calculated dependence of the power of the reflected radiation beam in zero diffraction order on the angle of incidence of the laser beam Θ, which is shown in Fig. 2 and corresponds to a grating with a relief depth equal to two laser wavelengths. The incident radiation power is 1 mW, and the film reflection coefficient is 0.9.

Начальный угол падения излучения лазера на дифракционную решетку 5 устанавливают с помощью поворотного столика 10. Для обеспечения монотонно возрастающего или монотонно убывающего закона модуляции выберем начальный угол падения, соответствующий одной из точек Ti, которые расположены на серединах линейных участков зависимости мощности нулевого порядка от угла падения лазерного пучка Θ, которая изображена на фиг.2. Например, выберем угол падения Θ4, соответствующий точке Т4. После установки начального угла падения включают электромеханический вибратор 7, связанный с платформой 2. Под действием вибратора 7 и возвратной пружины 8 платформа 2 с закрепленной на ней дифракционной решеткой 5 совершает угловые колебания с амплитудой ΔΘ вокруг оси 3. При этом угол падения лазерного пучка на решетку 5 изменяется на величину ΔΘ, равную величине углового отклонения платформы 2, а отклонение выходного дифрагированного пучка от начального положения составляет 2ΔΘ. В результате углового отклонения решетки 5 на ΔΘ мощность лазерного излучения в нулевом порядке дифракции изменяется в соответствии с графиком зависимости, изображенном на фиг.2. В частности, при размахе колебаний, равном ΔΘmax-min, который соответствует диапазону углов от ΔΘmin до Θmax, при которых достигаются соответственно минимальное и максимальное значения мощности лазерного излучения в нулевом порядке, на выходе достигается наибольшая глубина модуляции, равная 100%. При этом модуляция мощности пучка сопровождается изменением направления выходного пучка (т.е. пространственной модуляцией) в пределах диапазона углов 2Θ Vmin-max. При величине размаха колебаний, значительно меньшей чем ΔΘmax-min, зависимость мощности лазерного излучения в нулевом порядке от угла отклонения платформы близка к линейной.The initial angle of incidence of the laser radiation on the diffraction grating 5 is set using the rotary stage 10. To ensure a monotonically increasing or monotonically decreasing modulation law, we choose the initial angle of incidence corresponding to one of the points T i that are located in the middle of the linear sections of the dependence of the zero order power on the angle of incidence laser beam Θ, which is shown in figure 2. For example, we choose the angle of incidence Θ 4 corresponding to the point T 4 . After setting the initial angle of incidence, an electromechanical vibrator 7 connected to the platform 2 is turned on. Under the action of the vibrator 7 and the return spring 8, the platform 2 with the diffraction grating 5 fixed to it performs angular oscillations with an amplitude ΔΘ around axis 3. The angle of incidence of the laser beam on the grating 5 changes by ΔΘ equal to the angular deviation of platform 2, and the deviation of the output diffracted beam from the initial position is 2ΔΘ. As a result of the angular deviation of the grating 5 by ΔΘ, the laser radiation power in the zeroth diffraction order changes in accordance with the dependence graph depicted in FIG. 2. In particular, when the amplitude of the oscillations is ΔΘ max-min , which corresponds to the range of angles from ΔΘ min to, max , at which the minimum and maximum values of the laser radiation power in the zeroth order are achieved, the maximum modulation depth equal to 100% is reached at the output. In this case, the modulation of the beam power is accompanied by a change in the direction of the output beam (i.e., spatial modulation) within the range of angles 2Θ V min-max . When the amplitude of the oscillations is much smaller than ΔΘ max-min, the dependence of the laser radiation power in the zeroth order on the platform deflection angle is close to linear.

В другом варианте, если начальный угол падения лазерного пучка установлен равным величине Θmax, то при колебаниях платформы 4 с закрепленной на ней дифракционной решеткой 5 в диапазоне углов, равном ±ΔΘmax-min, имеет место пространственно-временная модуляция, при которой зависимость мощности от угла отклонения светового пучка имеет максимум в центре зоны углового отклонения отраженного пучка.In another embodiment, if the initial angle of incidence of the laser beam is set equal to Θ max , then when the platform 4 oscillates with a diffraction grating 5 mounted on it in the angle range equal to ± ΔΘ max-min , there is a spatio-temporal modulation at which the power dependence from the angle of deviation of the light beam has a maximum in the center of the zone of angular deviation of the reflected beam.

В третьем варианте, если начальный угол падения лазерного пучка установлен равным величине Θmin, то при колебаниях платформы 4 с закрепленной на ней дифракционной решеткой 5 в диапазоне углов, равном ±ΔΘmax-min, имеет место пространственно-временная модуляция, при которой зависимость мощности от угла отклонения светового пучка имеет минимум в центре зоны углового отклонения отраженного пучка.In the third embodiment, if the initial angle of incidence of the laser beam is set equal to Θ min , then when the platform 4 is oscillating with a diffraction grating 5 fixed on it in the angle range equal to ± ΔΘ max-min , there is a spatio-temporal modulation at which the power dependence from the angle of deviation of the light beam has a minimum in the center of the zone of angular deviation of the reflected beam.

Если пространственная модуляция нежелательна, то ее можно исключить, применив пространственный фильтр с линзой либо поставив линзу после диафрагмы и установив плоскость наблюдения, которая проходила бы через точку оптической оси отраженного пучка, в которой формируется изображение точки отражающей плоскости.If spatial modulation is undesirable, it can be eliminated by applying a spatial filter with a lens or by placing a lens after the diaphragm and setting the observation plane, which would pass through the point of the optical axis of the reflected beam, in which the image of the point of the reflecting plane is formed.

Для более детального пояснения принципа работы устройства приведем ряд соотношений. Мощность излучения в нулевом дифракционном порядке зависит от величины амплитуды фазовой модуляции ФМ волнового фронта световой волны, отраженной от рельефной поверхности решетки с глубиной h. Эта зависимость определяется выражением (3).For a more detailed explanation of the principle of operation of the device, we present a number of relations. The radiation power in the zero diffraction order depends on the amplitude of the phase modulation Φ M of the wave front of the light wave reflected from the relief surface of the grating with depth h. This dependence is determined by expression (3).

Figure 00000002
Figure 00000002

Здесь Pu - мощность падающего излучения лазера, R - коэффициент отражения, ФМ - амплитуда пространственной фазовой модуляции светового пучка, равная половине фазового набега между лучом, отраженным от выступа, и лучом, отраженным от впадины рельефа дифракционной решетки.Here, P u is the power of the incident laser radiation, R is the reflection coefficient, Φ M is the amplitude of the spatial phase modulation of the light beam equal to half the phase incursion between the beam reflected from the protrusion and the beam reflected from the cavity of the relief of the diffraction grating.

Величина ФМ зависит от угла падения лазерного пучка Θ, от глубины рельефа h и от длины световой волны λ следующим образом:The value of F M depends on the angle of incidence of the laser beam Θ, on the relief depth h and on the light wavelength λ as follows:

Figure 00000003
Figure 00000003

В результате, как следует из формул (2) и (3), зависимость мощности дифрагированного пучка нулевого порядка от угла падения выражается формулой:As a result, as follows from formulas (2) and (3), the dependence of the power of the diffracted zero-order beam on the angle of incidence is expressed by the formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

Эта зависимость мощности от угла падения лазерного пучка имеет осциллирующий характер. Величина мощности излучения в отраженном пучке излучения в нулевом дифракционном порядке изменяется от минимальной (нулевой) величины до максимальной величины, равной Pmax=Pu·R, при изменении угла наклона дифракционной решетки. Зависимость мощности излучения в нулевом дифракционном порядке от угла падения Θ, рассчитанная по формуле (3), показана на фиг.2. При расчетах принимали, что глубина решетки h=2λ, Pmax=Pu·R=0,9 мВт.This dependence of the power on the angle of incidence of the laser beam is oscillatory in nature. The value of the radiation power in the reflected radiation beam in the zero diffraction order changes from a minimum (zero) value to a maximum value equal to P max = P u · R, when the angle of inclination of the diffraction grating changes. The dependence of the radiation power in the zero diffraction order on the angle of incidence Θ, calculated by the formula (3), is shown in figure 2. In the calculations, it was assumed that the lattice depth h = 2λ, P max = P u · R = 0.9 mW.

Рассмотрим пример технической реализации. Рельефная решетка 5 с прямоугольным профилем была изготовлена на подложке из стекла с применением технологии фотолитографии и химического травления подложки через маску из фоторезиста. Период решетки составлял 100 мкм. Глубина рельефа составляла h=13850 Ǻ, что при длине используемого полупроводникового лазера с длиной волны λ=0,65 мкм равнялось h=2,13λ. Измерение глубины проводилось с помощью профилометра DECTAC 150. Затем на поверхность рельефа была напылена пленка алюминия, коэффициент отражения пленки составлял 80%.Consider an example of technical implementation. A relief grating 5 with a rectangular profile was made on a glass substrate using photolithography technology and chemical etching of the substrate through a photoresist mask. The lattice period was 100 μm. The relief depth was h = 13850 Ǻ, which at the length of the used semiconductor laser with a wavelength of λ = 0.65 μm was equal to h = 2.13λ. Depth measurement was carried out using a DECTAC 150 profilometer. Then, an aluminum film was sprayed onto the surface of the relief, the reflection coefficient of the film was 80%.

Измеренная зависимость мощности отраженного пучка в нулевом порядке дифракции от угла падения лазерного пучка приведена на фиг.3. На этой же фигуре сплошной линией начерчена расчетная нормированная зависимость для данной глубины рельефа, рассчитанная по формуле (3). Совмещение вертикальных масштабов расчетных и экспериментальных кривых проводилось путем нормировки значений экспериментальных данных на величину измеренного выходного сигнала в первом максимуме зависимости выходного сигнала от угла падения.The measured dependence of the power of the reflected beam in the zeroth diffraction order on the angle of incidence of the laser beam is shown in Fig.3. In the same figure, the calculated normalized dependence for a given relief depth calculated by formula (3) is drawn by a solid line. The vertical scales of the calculated and experimental curves were combined by normalizing the values of the experimental data by the value of the measured output signal at the first maximum of the dependence of the output signal on the angle of incidence.

Когда изготовленную решетку 5 устанавливали на платформу 2, выставляли начальный угол падения, соответствующий точке Т4, и приводили платформу в колебательное движение, наблюдалась модуляция мощности оптического излучения. Наибольшая глубина модуляции, от 0 до Pmax=Pu·R, наблюдалась при изменении угла в пределах ΔΘmax-min. Для данного экземпляра модулятора и для точки Т4 размах колебаний составил ΔΘmax-min=8,7°. На практике установку начальной точки Т4 удобно производить по величине выходной мощности, которая должна быть равна половине максимальной мощности излучения в нулевом порядке, измеренная при отклонении платформы 2 с подложкой 4 в пределах, превышающих ΔΘmax-min.When the fabricated grating 5 was mounted on the platform 2, the initial angle of incidence corresponding to the point T 4 was set , and the platform was brought into oscillatory motion, and optical radiation power was modulated. The greatest modulation depth, from 0 to P max = P u · R, was observed with a change in the angle within ΔΘ max-min . For this instance of the modulator and for point T 4, the amplitude of the oscillations was ΔΘ max-min = 8.7 °. In practice, it is convenient to set the initial point T 4 by the value of the output power, which should be equal to half the maximum radiation power in the zeroth order, measured when the platform 2 with the substrate 4 deviates within the limits exceeding ΔΘ max-min .

Источники информацииInformation sources

1. Справочник по лазерам под редакцией Прохорова A.M. // 1978. Т.2, с.191-194.1. The Laser Guide edited by Prokhorov A.M. // 1978.Vol. 2, p. 191-194.

2. Г.П.Катыс. Оптико-электронная обработка информации. // Москва. Изд-во Машиностроение. 1973, с.296.2. G.P. Katys. Optoelectronic information processing. // Moscow. Publishing House Engineering. 1973, p. 266.

3. Г.П.Катыс. Оптико-электронная обработка информации. // Москва. Изд-во Машиностроение. 1973, с.287-291.3. G.P. Katys. Optoelectronic information processing. // Moscow. Publishing House Engineering. 1973, p. 287-291.

4. В.А.Комоцкий. Применение методов пространственно-частотного анализа для решения некоторых задач когерентной оптики. // Москва. Изд-во РУДН. 1994, с.13-36.4. V.A.Komotsky. The use of spatial frequency analysis methods to solve some problems of coherent optics. // Moscow. PFUR Publishing House. 1994, p. 13-36.

Claims (1)

Модулятор лазерного излучения, содержащий платформу на оси поворота с закрепленной на платформе подложкой, на поверхности которой сформирована рельефная дифракционная решетка с прямоугольным профилем, глубина рельефа которой превышает четверть длины волны модулируемого лазерного излучения, поверх дифракционной решетки нанесено зеркальное отражающее покрытие, платформа опирается на электромеханический вибратор, установленный на расстоянии
Figure 00000001
от оси поворота платформы, где Δх - амплитуда смещения электромеханического вибратора, а ΔΘ - амплитуда угловых колебаний платформы с решеткой, между электромеханическим вибратором и осью поворота установлена возвратная пружина, на выходе отраженного пучка лазерного излучения установлен пространственный фильтр в нулевом порядке дифракции.
A laser radiation modulator containing a platform on a pivot axis with a substrate fixed to the platform, on the surface of which a relief diffraction grating with a rectangular profile is formed, the depth of relief of which exceeds a quarter of the wavelength of the modulated laser radiation, a mirror reflective coating is applied over the diffraction grating, the platform rests on an electromechanical vibrator set at a distance
Figure 00000001
from the axis of rotation of the platform, where Δx is the displacement amplitude of the electromechanical vibrator, and ΔΘ is the amplitude of the angular oscillations of the platform with the grating, a return spring is installed between the electromechanical vibrator and the axis of rotation, a spatial filter is installed at the output of the reflected laser beam in the zero diffraction order.
RU2009130867/28A 2009-08-13 2009-08-13 Laser modulation device RU2411620C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009130867/28A RU2411620C1 (en) 2009-08-13 2009-08-13 Laser modulation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009130867/28A RU2411620C1 (en) 2009-08-13 2009-08-13 Laser modulation device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2411620C1 true RU2411620C1 (en) 2011-02-10

Family

ID=46309397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009130867/28A RU2411620C1 (en) 2009-08-13 2009-08-13 Laser modulation device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2411620C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2477914C2 (en) * 2011-03-24 2013-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) Laser radiation modulator
RU2517823C2 (en) * 2012-07-27 2014-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Apparatus for modulating monochromatic optical radiation
RU2547825C1 (en) * 2013-11-26 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Method for phase modulation of optical wave
RU2616935C1 (en) * 2015-12-04 2017-04-18 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) Laser modulation device
RU181381U1 (en) * 2018-03-05 2018-07-11 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) Device for filtering the spectra of optical signals

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2477914C2 (en) * 2011-03-24 2013-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) Laser radiation modulator
RU2517823C2 (en) * 2012-07-27 2014-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Apparatus for modulating monochromatic optical radiation
RU2547825C1 (en) * 2013-11-26 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Method for phase modulation of optical wave
RU2616935C1 (en) * 2015-12-04 2017-04-18 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) Laser modulation device
RU181381U1 (en) * 2018-03-05 2018-07-11 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет дружбы народов" (РУДН) Device for filtering the spectra of optical signals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9785114B2 (en) Method and device for the layered production of thin volume grid stacks, and beam combiner for a holographic display
RU2411620C1 (en) Laser modulation device
JP2022519015A (en) Linear polarization conversion element, manufacturing method and linear polarization conversion system
US20090310197A1 (en) Reflective Optical System, Tracking System and Holographic Projection System and Method
KR20070088725A (en) Fabrication of structures in an optical substrate
KR20090022596A (en) Diffraction type optical modulator and display apparatus including this
JP2005303309A (en) Wavelength variable optical source and method for operating the wavelength variable optical source
JPH116925A (en) High precise wavelength control device and method for writing into automatic optical fiber black grating
TWI245473B (en) Tunable laser source and wavelength selecting method thereof
JP3401419B2 (en) Optical filter alignment device and optical filter alignment method
WO2000079345A1 (en) Acousto-optic light projector
US10101652B2 (en) Exposure method, method of fabricating periodic microstructure, method of fabricating grid polarizing element and exposure apparatus
JP7297075B2 (en) Optical deflection device and optical device
US6490390B1 (en) Grating writing systems based on an acousto-optic element
JPH05265059A (en) Method and instrument for measuring time for forming refractive index grating for optical nonlinear medium
RU2477914C2 (en) Laser radiation modulator
CN108415110B (en) Plane holographic grating scanning exposure device
US3931592A (en) Surface acoustic wave tuned laser
RU2616935C1 (en) Laser modulation device
US6633385B2 (en) System and method for recording interference fringes in a photosensitive medium
RU181381U1 (en) Device for filtering the spectra of optical signals
US20240152022A1 (en) Passive dispersion compensation for an acousto-optic deflector
RU2640963C1 (en) Method of controlling phase shift in interference systems
CN107248691B (en) Programmable control ultra-short pulse fiber laser based on digital micromirror device
CN116520484B (en) Fiber grating inscription method and device and fiber grating F-P cavity

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140814