FI89312C - Foerfarande och anordning foer styrning av en ljusstraole - Google Patents

Foerfarande och anordning foer styrning av en ljusstraole Download PDF

Info

Publication number
FI89312C
FI89312C FI885404A FI885404A FI89312C FI 89312 C FI89312 C FI 89312C FI 885404 A FI885404 A FI 885404A FI 885404 A FI885404 A FI 885404A FI 89312 C FI89312 C FI 89312C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
optically conductive
conductive state
electric field
polarized
softening temperature
Prior art date
Application number
FI885404A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI885404A (fi
FI89312B (fi
FI885404A0 (fi
Inventor
Martinus Bernardus Joh Diemeer
Original Assignee
Nederlanden Staat
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 Nederlanden Staat filed Critical Nederlanden Staat
Publication of FI885404A0 publication Critical patent/FI885404A0/fi
Publication of FI885404A publication Critical patent/FI885404A/fi
Publication of FI89312B publication Critical patent/FI89312B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI89312C publication Critical patent/FI89312C/fi

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/061Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on electro-optical organic material
    • G02F1/065Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on electro-optical organic material in an optical waveguide structure
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/31Digital deflection, i.e. optical switching
    • G02F1/313Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/31Digital deflection, i.e. optical switching
    • G02F1/313Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
    • G02F1/3132Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure of directional coupler type
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/31Digital deflection, i.e. optical switching
    • G02F1/313Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
    • G02F1/3137Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure with intersecting or branching waveguides, e.g. X-switches and Y-junctions

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Food-Manufacturing Devices (AREA)

Description

! 89312
Menetelmä ja laite valonsäteen ohjaamiseksi
Keksintö kohdistuu menetelmään valonsäteen ohjaamiseksi käsittäen valonsäteen tuomisen kiinteään optisesti 5 johtavaan toimivaan kerrokseen, joka on valmistettu sähkö-optisesta napaistettavasta materiaalista, joka voi saada ensimmäisen optisesti johtavan tilan, joka liittyy ensimmäiseen napaisuustilaan ja toisen optisesti johtavan tilan, joka liittyy toiseen napaisuustilaan. Sen lisäksi 10 keksintö kohdistuu optisen ohjauslaitteen valonsäteen ohjaamiseksi, joka käsittää kiinteän optisesti johtavan toimivan kerroksen, joka on valmistettu sähköoptisesta napaistettavasta materiaalista, joka voi saada ensimmäisen optisesti johtavan tilan, joka liittyy ensimmäiseen napai-15 suustilaan ja toisen optisesti johtavan tilan, joka liittyy toiseen napaisuustilaan, jolloin valonsäde on tuotu toimivaan kerrokseen, ohjauslaitteen ja magnetointilait-teen ensimmäisen sähkökentän tai toisen sähkökentän synnyttämiseksi toimivassa kerroksessa ohjauslaitteen ohjaa-20 mana.
Edellä sanotun tyyppinen menetelmä ja vastaavasti : laite tunnetaan FI-patenttihakemuksesta 871330 (Alankomai den valtio). Mainittu julkaisu kuvaa valonsäteiden ohjaamiseen tarkoitetun laitteen, jonka tapauksessa sellainen 25 valonsäde on kytketty sähköoptista materiaalia olevaan toimivaan kerrokseen ja tuodaan toimivaan alueeseen, joka on toimivassa kerroksessa. Toimivan kerroksen sähköoptisen materiaalin optinen akseli on joka kohdassa sama ja kohtisuorassa toimivan kerroksen tasoon nähden (t.s. materi-30 aali on kahtaistaitteinen taitekertoimen (ny) y-akselin suuntaisesti - kohtisuorasti toimivan alueen pintaan nähden - napaistetulle valolle ollessa suurempi kuin taitekerroin (nx) x-akselin suuntaisesti - yhdensuuntaisesti toimivan alueen pinnan kanssa - napaistetulle valolle). 35 Ohjaava sähkökenttä voidaan kohdistaa toimivaan alueeseen 2 89312 virityslaitteella (toimivan alueen molemmin puolin olevilla elektrodeilla). Tämä kenttä on - aivan kuten toimivan kerroksen materiaalin optinen akselikin - (olennaisesti) suorassa kulmassa toimivaan kerrokseen nähden. Kun toimiva 5 alue altistetaan ohjaavalle sähkökentälle, toimivan kerroksen materiaalin taitekerroin toimivan alueen sisällä saa toisen arvon kuin materiaalin taitekerroin toimivan alueen ulkopuolella. Tämän johdosta toimiva alue muodostaa aalto-ohjaimen valolle. Se menettää kuitenkin tämän toi-10 minnallisen ominaisuuden heti, kun kenttä poistetaan. Tällä tavalla sellaiseen toimivaan alueeseen tuodun valonsäteen voimakkuutta ohjataan sähkökentän avulla. Käyttämällä useampia toimivia alueita, jotka ovat toisiinsa nähden yhdensuuntaisia, saadaan aikaan optisia katkaisijoita tai 15 suuntakytkimiä, joissa on esimerkiksi kaksi optisesti johtavaa tilaa: kun ohjaava sähkökenttä on kytkettynä, yhdensuuntaiset toimivat alueet muodostavat yhdensuuntaiset aalto-ohjaimet valolle ja valonsäde pääsee - optisen induktion avulla - siirtymään yhdestä toimivasta alueesta 20 toiseen, ja kun sellaista kenttää ei ole, aalto-ohjaimia valolle ei muodostu, ja valonsäde ei niin muodoin pääse läpi.
Joissakin sovellutuksissa tunnetulla menetelmällä ja vastaavasti laitteella on se haittapuoli, että toimiva 25 alue muodostaa aalto-ohjaimen valolle vain niin kauan kuin ohjaava sähkökenttä vaikuttaa. Ohjaavan sähkökentän poistamisen jälkeen aalto-ohjain taas häviää. Näin ollen toinen tunnetun laitteen optisesti johtavista tiloista on ei-stationaarinen (kun ohjaava kenttä vaikuttaa) ja toinen on 30 kvasistationaarinen (kun ohjaavaa kenttää ei ole).
Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan johdannossa mainitun kaltainen menetelmä ja vastaavasti optinen ohjauslaite, jossa molemmat optisesti johtavat tilat ovat kvasistationaarisia, t.s. molemmat vastaavat johtavat ti-35 lat jatkuvat sen jälkeen, kun (relevantti) ohjaava kenttä on poistettu.
3 89312 Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu seuraavista peräkkäisistä vaiheista ensimmäisen optisesti johtavan tilan aikaansaamiseksi : 5 - ennaltamäärätty toimiva alue toimivassa kerrok sessa lämmitetään sen pehmenemislämpötilan yläpuolelle, - toimiva alue altistetaan ensimmäiselle sähkökentälle, ja - toimiva alue jäähdytetään sen pehmenemislämpöti-10 lan alapuolelle; sekä seuraavista peräkkäisistä vaiheista toisen optisesti johtavan tilan aikaansaamiseksi: - mainittu ennaltamäärätty toimiva alue toimivassa kerroksessa lämmitetään sen pehmenemislämpötilan yläpuo- 15 lelle, - toimiva alue altistetaan toiselle sähkökentälle, ja - toimiva alue jäähdytetään sen pehmenemislämpötilan alapuolelle.
20 Toimiva alue on valmistettu sähköoptisesta materi aalista, t.s. optisesti johtavasta materiaalista, joka sisältää alkeisosia (hiukkasia, molekyylejä), joista kukin itsessään muodostaa sähköisen dipolin. Tässä tapauksessa materiaali voi olla napaistettua tai napaistamatonta, t.s. 25 sanotut dipolit voivat olla (enemmän tai vähemmän) suun tautuneita (napaistettu tila) tai suuntaamattomia eli satunnaisesti suuntautuneita (napaistamaton tila). Siinä tapauksessa, että materiaali on napaistettu ja dipolit niin ollen ovat (enemmän tai vähemmän) suuntautuneita, 30 materiaali on kahtaistaitteinen, t.s. taitekertoimella nx x-akselin suuntaisesti napaistetulle valolle on toinen arvo kuin taitekertoimella ^ y-akselin suuntaisesti napaistetulle valolle. Siinä tapauksessa, että materiaali on napaistamatonta ja dipolit niin ollen ovat satunnaisesti 35 suuntautuneita, materiaali ei ole kahtaistaitteinen, t.s. taitekertoimet nx ja ny ovat keskenään yhtä suuria.
4 89312
Napaistettu materiaali on aina napaistunut tiettyyn suuntaan: napaistumissuuntaan. Sen lisäksi materi aali on aina napaistunut tietyssä määrin, 0 %:sta (napais-tumaton) 100 %:iin (maksimaalinen napaistuminen): sillä on 5 tietty napaistumisaste (tästä lähtien napaistumatonta materiaalia tarkastellaan materiaalina, jonka napaistumisaste on 0 %. Napaistumissuuntaa ja napaistumisastetta yhdessä kutsutaan seuraavassa "napaistumistilaksi". Napaistu-mistilan muutos merkitsee niin muodoin muutosta taiteker-10 toimissa nx ja ny.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetään hyväksi toimivan alueen sähköoptisen materiaalin sitä ominaisuutta, että sanotut dipolit voidaan suunnata sähkökentän avulla, minkä johdosta taitekertoimia voidaan asetella. On 15 huomattava, että edellä kuvatussa tunnetussa menetelmässä käytetään hyväksi sähköoptisen materiaalin toista ominaisuutta, nimittäin sitä, että jos sähkökenttä kohdistetaan (toimivan alueen) materiaalin optisen akselin suuntaan (joka ei muutu ja joka on sama kuin napaistumissuunta), 20 taitekertoimet muuttuvat kohdistetun kentän laajuuden mukaisesti . Tunnetussa menetelmässä toimivan alueen materiaalin napaistumistila pysyy näin ollen muuttumattomana päinvastoin kuin keksinnön mukaisessa menetelmässä, jossa sen sijaan käytetään hyväksi napaistumistilan muutosten 25 johdosta tapahtuvia taitekertoimen muutoksia. Keksinnön mukaisessa menetelmässä ei käytetä nimenomaisesti hyväksi tunnetussa menetelmässä käytettyä ilmiötä. On kuitenkin huomattava, että näitä kahta ilmiötä voidaan käyttää samanaikaisesti .
30 Toimivan alueen materiaalin napaistamiseksi se on ensin lämmitettävä pehmenemislämpötilansa yläpuolelle. Seuraavaksi alkeisosat, jotka ovat tulleet liikkuviksi sanotun lämmittämisen johdosta, suunnataan kohdistetun sähkökentän suunnan mukaisesti. Sen, missä määrin tämä 35 tapahtuu (napaistamisasteen), määrää muun muassa sähkö- 5 89312 kentän voimakkuus. Jäähdyttämällä sanotun materiaalin al-keisosat saadaan jäämään suuntautuneeseen tilaansa.
Aivan samalla tavoin, kuin materiaali voidaan näin napaistaa sähkökentän avulla, saattaa napaistamattomasta 5 napaistettuun tilaan, se voidaan myös napaistaa uudelleen tai vastaavasti saattaa napaistamattomaan tilaan.
Napaistettaessa uudelleen (napaistettu) materiaali saatetaan ensimmäisestä napaistamistilasta toiseen napais-tamistilaan (joka on eri kuin ensimmäinen). Sähkökentällä, 10 joka kohdistetaan materiaaliin sen jälkeen, kun se on lämmitetty, on suunta ja/tai voimakkuus, jotka saavat aikaan napaistamistilan, joka eroaa materiaalin alkuperäisestä ensimmäisestä napaistamistilasta.
Materiaalin saattaminen napaistetusta tilasta na-15 paistamattomaan tilaan on itse asiassa uudelleennapais-tamisen erityinen muoto. Se toteutetaan kohdistamalla materiaaliin, sen jälkeen kun se on lämmitetty, sähkökenttä, jonka voimakkuus on nolla, toisin sanoen jättämällä kenttä kohdistamatta sen jälkeen, kun materiaali on lämmitetty. 20 (Napaistettu) materiaali lämmitetään siis pehmenemislämpö-tilansa yläpuolelle ja sitten taas jäähdytetään. Siitä johtuen, että suuntaava sähkökenttä puuttuu (kentän voimakkuus on nolla) sen jälkeen, kun alkeisosat ovat tulleet liikkuviksi, ne suorittavat tuodusta lämmöstä johtuen (sa-25 tunnaisia) lämpöliikkeitä ja jäävät jäähdytyksen jälkeen mielivaltaisesti suuntautuneiksi. Jäähtymisen jälkeen materiaali on siten napaistamatonta.
Sanotussa ensimmäisessä optisesti johtavassa tilassa toimiva alue on edellä kuvatun menetelmän (lämmitys -•'30 viritys sähkökentällä - jäähdytys) mukaisesti saatettu kvasistationaariseen napaistamistilaan (napaistamattomaan tai napaistettuun riippuen ensimmäisen sähkökentän suunnasta ja voimakkuudesta), joka eroaa toimivaa aluetta ympäröivässä toimivan kerroksen materiaalissa vallitsevasta 35 napaistamistilasta. Ero napaistamistilassa näkyy erona 6 89312 nx:n ja ny:n arvoissa, jonka johdosta toimivaan alueeseen tuotu valonsäde voidaan (esimerkiksi) johtaa toimivan alueen läpi. Sanotussa toisessa (alkuperäisessä) optisesti johtavassa tilassa toimiva alue on saatettu toiseen (alku-5 peräisen kanssa yhtenevään) kvasistationaariseen napais-tamistilaan, joka on identtinen ympäröivän toimivan kerroksen napaistamistilan kanssa. Siten tässä toisessa johtavassa tilassa napaistamistilassa toimivan alueen ja muun toimivan kerroksen välillä ei ole eroa, eikä eroa ole 10 myöskään taitekertoimissa. Tämän seurauksena toimiva alue tässä toisessa johtavassa tilassa menettää kykynsä toimia aalto-ohjaimena valolle.
Keksinnössä on mahdollista käyttää napaistettua tai napaistamatonta toimivan kerroksen materiaalia. Ensimmäi-15 sen optisesti johtavan tilansa puolesta toimiva alue voi käytettäessä napaistettua toimivan kerroksen materiaalia olla joka napaistamaton (jättämällä pois sähkökentän kohdistaminen lämmitys- ja jäähdytysprosessien välistä) tai uudelleen napaistettu (siis saatettu johonkin muuhun na-20 paistamistilaan sähkökentän avulla). Molemmissa tapauksissa taitekertoimet nx ja ny muuttuvat. Toimivan alueen materiaali voidaan saattaa jälleen alkuperäiseen napais-tamistilaan (joka on sama kuin toimivan kerroksen muun osan napaistamistila) kohdistamalla siihen lämmityspro-25 sessin jälkeen sähkökenttä, jonka voimakkuus ja suunta vastaavat alkuperäisen napaistamistilan vastaavia arvoja: kun toimiva alue oli alunperin napaistamaton, sen materiaali voidaan saattaa uudelleen napaistamattomaan tilaan edellä kuvatulla tavalla (lämmitys - jäähdytys), muussa 30 tapauksessa toimiva alue napaistetaan uudelleen sähkökentän avulla, joka ei ole nolla, sen saattamiseksi alkuperäiseen napaistamistilaansa.
On huomattava vielä, että toimivan kerroksen sisällä olevan toimivan alueen optisen akselin suuntaaminen ja 35 pitäminen kiinteänä taitekertoimen eron aikaansaamiseksi 7 89312 on sinänsä tunnettu US-patenttijulkaisusta 4438443 (Inst, radiotekniki i elektroniki akademii nauk SSSR). Kyseisessä patenttijulkaisussa kuvatun menetelmän tarkoitus eroaa kuitenkin tämän keksinnön tarkoituksesta, sillä sanottua 5 menetelmää käytetään informaation (esimerkiksi ihmissilmän havaittavassa muodossa toimivan kerroksen ulkopuolella olevan) tallentamiseen väliaineelle diskreettien sähköisten signaalien muodossa, kun tämä keksintö toisaalta kohdistuu valonsäteen ohjaamiseen toimivassa kerroksessa.
10 Keksinnöllä saadaan aikaan myös johdannossa maini tun kaltainen optinen ohjauslaite, joka on tunnettu lämmi-tyslaitteesta, joka on sovitettu, ohjauslaitteen ohjaamana, lämmittämään ennalta määrätty toimiva alue toimivassa kerroksessa sen pehmenemislämpötilan yläpuolelle, jolloin 15 ohjauslaite ohjaa lämmityslaitetta ja magnetointilaitetta siten, että seuraavat vaiheet suoritetaan peräkkäin ensimmäisen optisesti johtavan tilan aikaansaamiseksi: - ennalta määrätty toimiva alue lämmitetään sen pehmenemislämpötilan yläpuolelle, 20 - toimiva alue altistetaan ensimmäiselle sähköken tälle, ja - toimiva alue jäähdytetään sen pehmenemislämpötilan alapuolelle; sekä siten, että seuraavat vaiheet suoritetaan peräkkäin 25 toisen optisesti johtavan tilan aikaansaamiseksi: - mainittu ennaltamäärätty toimiva alue lämmitetään sen pehmenemislämpötilan yläpuolelle, - toimiva alue altistetaan toiselle sähkökentälle, ja 30 - toimiva alue jäähdytetään sen pehmenemislämpöti lan alapuolelle.
Toimivan alueen (paikallinen) napaistaminen ja saattaminen napaistamattomaksi edellä mainitun toiminta-jakson - lämmitys, sähkökentällä tapahtuva virittäminen, 35 jäähdyttäminen - avulla voidaan toteuttaa eri tavoilla, nimittäin: 8 69312 paikallisella lämmittämisellä ja paikallisella sähkökentällä tapahtuvalla virittämisellä, paikallisella lämmittämisellä ja kattavalla sähkökentällä tapahtuvalla virittämisellä, tai 5 kattavalla lämmittämisellä ja paikallisella sähkö kentällä tapahtuvalla virittämisellä, missä "paikallinen” tarkoittaa olennaisesti toimivaan alueeseen rajoitettua, kun taas "kattava" tarkoittaa toimivan alueen sekä sisä- että ulkopuolelle kohdistuvaa, jolloin 10 on huomattava, että kattavaa lämmitystä voidaan soveltaa vain silloin, kun käytetään napaistamatonta toimivan kerroksen materiaalia (sillä tosiasia on, että kun napais-tettua toimivan kerroksen materiaalia käytetään, tämä materiaali muuttuu kauttaaltaan napaistamattomaksi heti, kun 15 se lämmitetään kauttaaltaan eli kattavasti).
Lämmityslaite voidaan toteuttaa esimerkiksi virta-johtimella, jonka läpi johdetaan sähkövirta, tai valonsäteellä, jolla säteilytetään toimivaa aluetta.
Virityslaite voidaan toteuttaa esimerkiksi toimivan 20 alueen jommalla kummalla puolella olevilla elektrodeilla, t.s. vain toimivan kerroksen toisella puolella tai sen molemmin puolin olevilla elektrodeilla.
Viitteinä ovat seuraavat patenttijulkaisut: EP
87200536 (State of the Netherlands) ja US 4438443 (Inst. 25 radiotekniki i elektroniki akademii nauk SSSR).
Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen laitteen ensimmäistä sovellutusmuotoa edellä mainitun toimivan alueen muodostaessa ohjattavan kvasistationaarisen aalto-ohjaimen valolle.
30 Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen laitteen toista sovellutusmuotoa toimivan alueen muodostaessa ohjattavan kvasistationaarisen valonheijastimen.
Kuvio 3 esittää näiden kahden sovellutusmuodon poikkileikkausta kohdasta A-A.
35 Kuviot 4a ja 4b esittävät kaavamaisesti toimivan 9 S 9 312 kerroksen napaistamistiloja (t.s. alueita, joissa toimiva kerros on napaistunut tai vastaavasti napaistamaton) sekä toimivaan kerrokseen kytketyn valonsäten kulkua ensimmäisen sovellutusmuodon ensimmäisessä ja vastaavasti toisessa 5 optisesti johtavassa tilassa.
Kuviot 5a ja 5b esittävät toisen sovellutusmuodon vastaavia napaistamistiloja ja valonsäteen kulkua vastaavasti .
Seuraavaan vastaavasti kuvioissa 1 ja 2 esitettyjen 10 sovellutusmuotojen kuvaukseen sisältyy viittauksia kuvion 3 poikkileikkauskuvaan.
Ensimmäinen sovellutusmuoto (kuviot 1 ja 3) sisältää pohjalevyn 1 sekä sillä sähköoptista materiaalia olevan toimivan kerroksen 2, joka on molemmin puolin varus-15 tettu optisilla puskurikerroksilla 3 ja 4. Ensimmäinen, kattava elektrodi 5 on kiinnitetty toimivan kerroksen 2 ja pohjalevyn 1 väliin ja toinen, liuskamainen elektrodi 6 on kiinnitetty toimivan kerroksen 2 toiselle puolelle. Tämän elektrodin 6 ja kattavan elektrodin 5 väliin jäävä alue 20 muodostaa laitteen toimivan alueen 16 ja voi toimia ohjattavana, kvasistationaarisena aalto-ohjaimena valolle, kuten jäljempänä tarkemmin selitetään. Nauhamainen elektrodi 6 kuuluu virtapiiriin 9, joka sisältää lisäksi virtalähteen 10 ja kytkimen 11, jota ohjausyksikkö 12 ohjaa. 25 Elektrodi 6 kuuluu lisäksi jännitepiiriin 13, joka sisältää myös kattavan elektrodin 5, jännitelähteen 14 ja kytkimen 15, jota ohjausyksikkö 12 myös ohjaa (on huomattava, että kytkimiä 11 ja 15 voidaan ohjata toisistaan riippumatta). Toimiva kerros 2 koostuu materiaalista 7, joka on • 30 olennaisesti napaistamatonta; se sisältää kuitenkin nauhamaiset alueet 8, jotka toisaalta ovat (pysyvästi) napais-tettuja (tämä voidaan saada aikaan - kun laitteessa tehdään alkuasetukset - ensin lämmittämällä materiaali sen pehmenemislämpötilan yläpuolelle, sitten suuntamalla toi-35 mivan kerroksen materiaalin optinen akseli sanottujen nau- 10 9931 2 hamaisten alueiden 8 sisällä sähkökentän avulla ja sen jälkeen jäähdyttämällä materiaali), minkä seurauksena sanottujen alueiden taitekertoimet (nx, ny) poikkeavat ympärillä olevan toimivan kerroksen materiaalin 7 taitekertoi-5 mistä (kun käytetään vaakasuuntaisesta napaistettua valonsädettä 17, taitekertoimen nx on oltava suurempi, kun käytetään pystysuuntaisesta napaistettua valonsädettä, taitekertoimen ny on oltava suurempi). Tämän johdosta alueet 8 muodostavat pysyvät aalto-ohjaimet valolle. Nämä valoaal-10 to-ohjaimet 8 koostuvat aalto-ohjaimesta 8a-8b-8c, johon on kytketty toisessa päässä lasikuitu 20 ja toisessa päässä lasikuitu 21, sekä aalto-ohjaimesta 8d, joka toisessa päässä liittyy toimivaan alueeseen 16 ja on toisessa päässä kytketty lasikuituun 22. Osa 8b ensiksi mainitusta va-15 loaalto-ohjaimesta kulkee yhdensuuntaisesti toimivan alueen 16 kanssa ja pienen etäisyyden päässä siitä. Valonsäde 17 on kytketty sisään toimivaan kerrokseen 2 lasikuidulla 20, ja se tuodaan toimivalle alueelle aalto-ohjaimella 8a.
20 Laite tuntee ensimmäisen ja toisen optisesti joh tavan tilan.
Ensimmäinen optisesti johtava tila saadaan aikaan napaistamalla (napaistamaton) toimiva alue 16. Tämä na-paistus tapahtuu seuraavasti: 25 Ohjausyksikkö 12 sulkee kytkimen 11, minkä johdosta virta alkaa kulkea elektrodin 6 kautta. Tämä virta lämmittää materiaalin toimivalla alueella 16 pehmenemislämpöti-lan yläpuolelle, minkä seurauksena materiaali heikkenee.
Seuraavaksi ohjausyksikkö 12 sulkee kytkimen 15, 30 jonka johdosta toimivalle alueelle 16 virittyy sähkökenttä, joka (mieluimmin) on samansuuntainen ja voimakkuudeltaan sama kuin edellä mainittu kenttä, jolla pysyvä valoaalto-ohjain 8 (alunperin) napaistettiin. Toimiva alue 16 napaistetaan tällä kentällä sillä tavoin, että sen napais-35 tamistila on sama kuin pysyvien aalto-ohjainten 8 napais-tamistila.
η 39312
Sen jälkeen ohjausyksikkö 12 jälleen avaa kytkimen 11, minkä seurauksena virran kulku elektrodin 6 kautta keskeytyy ja toimiva alue 16 jäähtyy pehmenemislämpötilan alapuolelle. Tämän seurauksena sähkökentän suuntaamat toi-5 mivan alueen alkeisosat jäävät pysyvästi asentoihinsa.
Lopuksi ohjausyksikkö 12 avaa kytkimen 15, minkä johdosta sähkökenttä toimivalta alueelta 16 häviää. Tämä viimeinen vaihe ei ole välttämätön sen johdosta, että toimivan alueen materiaalin napaistamistilan säilymisen kan-10 naita ei ole merkitystä sillä, onko sähkökenttä vaikuttamassa vai ei, koska materiaalin alkeisosat ovat jääneet pysyvästi asentoihinsa.
Siten napaistetun toimivan alueen 16 materiaalin taitekertoimet ovat toiset kuin napaistamattoman toimivan 15 kerroksen 7 materiaalin taitekertoimet, mutta samat kuin (vastaavasti napaistetun) pysyvän valoaalto-ohjaimen 8 taitekertoimet. Sen johdosta, että valoaalto-ohjaimen 8a-8b-8c osa 8b sijaitsee toimivan alueen 16 vierellä lähellä sitä, valonsäde indusoi tähän (napaistettuun) toimivaan 20 alueeseen 16 valonsäteen 19, joka johtuu edelleen lasikuituun 22 pysyvän aalto-ohjaimen 8d kautta, joka liittyy toimivaan alueeseen 16. Siten tässä ensimmäisessä optisesti johtavassa tilassa on optinen yhteys lasikuitujen 20 ja 22 välillä, mutta ei optista yhteyttä lasikuitujen 20 ja : : 25 21 välillä.
Toinen optisesti johtava tila saadaan aikaan saattamalla toimiva alue 16 jälleen napaistamattomaksi. Tämä napaistamattomaksi saattaminen tapahtuu seuraavasti: .. . Ohjausyksikkö 12 sulkee kytkimen 11, minkä johdosta 30 virta alkaa kulkea elektrodin 6 kautta. Tämä virta lämmittää toimivan alueen 16 materiaalin sen pehmenemislämpötilan yläpuolelle, minkä seurauksena materiaali heikkenee. Materiaaliin tuodun lämmön johdosta - kun vaikuttavaa sähkökenttää ei ole - alkeisosat alkavat liikkua (satunnai-35 sesti) ja niin ollen menettävät optisen akselin kanssa saman suuntautumisensa.
12 8931 2
Sen jälkeen ohjausyksikkö 12 jälleen avaa kytkimen 11, minkä seurauksena virran kulku elektrodin 6 kautta keskeytyy ja toimiva alue 16 jäähtyy pehmenemislämpötilan-sa alapuolelle. Tämän seurauksena alkeisosat jäävät pysy-5 västi viimeisiin - mielivaltaisiin - asentoihinsa (suuntiinsa).
Sen jälkeen, kun toimiva alue 16 on siten saatettu napaistamattomaksi, sen taitekertoimet eivät enää eroa toimivan kerroksen 2 muun osan 7 taitekertoimista. Tämän 10 seurauksena toimiva alue 16 tässä toisessa optisesti johtavassa tilassaan ei enää muodosta aalto-ohjainta valolle. Tässä tilassa valonsäde 17 kulkee koko pysyvän valoaalto-ohjaimen 8a-8b-8c läpi (18) lasikuidulle 21, eikä ilmene valonsäteenä 19 pysyvässä valoaalto-ohjaimessa 8d ja lasi-15 kuidussa 22. Siten tässä toisessa optisesti johtavassa tilassa on optinen yhteys lasikuitujen 20 ja 21 välillä, mutta ei optista yhteyttä lasikuitujen 20 ja 22 välillä.
Toinen sovellutusmuoto (kuviot 2 ja 3) vastaa rakenteeltaan suurimmaksi osaksi ensimmäistä sovellutusmuo-20 toa. Tässä sovellutusmuodossa valonsädettä 19 ei kuitenkaan tuoda toimivan alueen 16 kanssa yhdensuuntaiseksi pysyvästi napaistetun valoaalto-ohjaimen 8a kautta, kuten edellisessä sovellutusmuodossa, vaan tietyssä kulmassa a sitä kohti.
25 Ensimmäisessä optisesti johtavassa tilassa toimiva alue 16 on napaistettu - aivan kuten edellisessä sovellu-tusmuodossakin. Tämä tapahtuu, kuten edellä on selitetty, sulkemalla kytkimet 11 ja 15 ja sitten jälleen avaamalla ne (ensin kytkin 11 ja sen jälkeen kytkin 15). Ensimmäi-30 sessä optisesti johtavassa tilassa toimiva alue 16 on siten napaistettu juuri kuten pysyvä valoaalto-ohjain 8 (samassa napaistamistilassa). Niin muodoin valoaalto-ohjaimen 8a ja toimivan alueen 16 kautta tuotu valonsäde 17 ei joudu tekemisiin taitekerroinerojen kanssa; se kulkee toimi-35 van alueen 16 läpi ja tulee pysyvän valoaalto-ohjaimen 8d 13 8931 2 kautta lasikuidulle 22. Tässä ensimmäisessä optisesti johtavassa tilassa on siten optinen yhteys lasikuitujen 20 ja 22 välillä, kun taas lasikuitujen 20 ja 21 välillä ei ole • optista yhteyttä.
5 Toinen optisesti johtava tila saadaan aikaan saat tamalla toimiva alue 16 jälleen napaistamattomaksi -juuri kuten edellisessäkin sovellutusmuodossa. Tämä tapahtuu, kuten edellä on selitetty, peräkkäin avaamalla ja jälleen sulkemalla kytkin 11 (kytkin 15 pysyy avoimena sen johdos-10 ta, että sähkökentän toimivalla alueella 16 on nyt oltava yhtä suuri kuin nolla). Siten napaistamattomaksi saatetun toimivan alueen 16 taitekertoimet (nx ja ny) eroavat pysyvästi napaistettujen valoaalto-ohjaimien 8 taitekertoimis-ta. Sen seurauksena toimivaa aluetta 16 kohti valoaalto-15 ohjaimen 8a kautta tuotu valonsäde heijastuu nyt toimivasta alueesta 16 ja tulee valonsäteenä 18 valoaalto-ohjaimen 8c kautta lasikuituun 21. Tässä toisessa optisesti johtavassa tilassa on siten optinen yhteys lasikuitujen 20 ja 21 välillä, kun taas lasikuitujen 20 ja 22 välillä optista 20 yhteyttä ei ole.
Sen havainnollistamiseksi, mitä edellä on esitetty, toimivan kerroksen 2 napaistamistilat (napaistettu/na-paistamaton) sekä valonsäteiden 17 ja vastaavasti 18 ja 19 kulku on esitetty kaavamaisesti kuvioissa 4a ja 4b sekä 5a '25 ja 5b. Kuvio 4a liittyy ensimmäisen sovellutusmuodon ensimmäiseen optisesti johtavaan tilaan ja kuvio 4b sen toiseen optisesti johtavaan tilaan. Kuvio 5a liittyy toisen sovellutusmuodon ensimmäiseen optisesti johtavaan tilaan .. . ja kuvio 5b sen toiseen optisesti johtavaan tilaan. Toimi- 30 van alueen napaistamattomat alueet on kuvioissa osoitettu viivoituksella, kun taas napaistettuja alueita ei ole viivoitettu. Siispä kuvioissa 4a ja 5a toimiva alue 16 on viivoittamaton (napaistettu), kun taas kuvioissa 4b ja 5b se on viivoitettu (napaistamaton).

Claims (4)

14 8 9 31 2
1. Menetelmä valonsäteen ohjaamiseksi käsittäen valonsäteen tuomisen kiinteään optisesti johtavaan toimi- 5 vaan kerrokseen (2), joka on valmistettu sähköoptisesta napaistettavasta materiaalista, joka voi saada ensimmäisen optisesti johtavan tilan, joka liittyy ensimmäiseen napai-suustilaan ja toisen optisesti johtavan tilan, joka liittyy toiseen napaisuustilaan, tunnettu seuraavista 10 peräkkäisistä vaiheista ensimmäisen optisesti johtavan tilan aikaansaamiseksi: - ennaltamäärätty toimiva alue (16) toimivassa kerroksessa (2) lämmitetään sen pehmenemislämpötilan yläpuolelle, 15. toimiva alue (16) altistetaan ensimmäiselle säh kökentälle, ja - toimiva alue jäähdytetään sen pehmenemislämpötilan alapuolelle; sekä seuraavista peräkkäisistä vaiheista toisen optisesti 20 johtavan tilan aikaansaamiseksi: - mainittu ennaltamäärätty toimiva alue (16) toimivassa kerroksessa (2) lämmitetään sen pehmenemislämpötilan yläpuolelle, - toimiva alue (16) altistetaan toiselle sähköken- 25 tälle, ja - toimiva alue jäähdytetään sen pehmenemislämpötilan alapuolelle.
2. Optinen ohjauslaite valonsäteen ohjaamiseksi, joka käsittää kiinteän optisesti johtavan toimivan kerrok- 30 sen (2), joka on valmistettu sähköoptisesta napaistettavasta materiaalista, joka voi saada ensimmäisen optisesti johtavan tilan, joka liittyy ensimmäiseen napaisuustilaan ja toisen optisesti johtavan tilan, joka liittyy toiseen napaisuustilaan, jolloin valonsäde on tuotu toimivaan ker-35 rokseen (2), ohjauslaitteen (12) ja magnetointilaitteen is 0931 2 (13) ensimmäisen sähkökentän tai toisen sähkökentän synnyttämiseksi toimivassa kerroksessa (2) ohjauslaitteen (12) ohjaamana, tunnettu lämmityslaitteesta (9), joka on sovitettu, ohjauslaitteen (12) ohjaamana, lämmit-5 tämään ennalta määrätty toimiva alue (16) toimivassa kerroksessa (2) sen pehmenemislämpötilan yläpuolelle, jolloin ohjauslaite (12) ohjaa lämmityslaitetta (9) ja magnetoin-tilaitetta (13) siten, että seuraavat vaiheet suoritetaan peräkkäin ensimmäisen optisesti johtavan tilan aikaansaa-10 miseksi: - ennalta määrätty toimiva alue (16) lämmitetään sen pehmenemislämpötilan yläpuolelle, - toimiva alue (16) altistetaan ensimmäiselle sähkökentälle, ja 15. toimiva alue (16) jäähdytetään sen pehmenemisläm pötilan alapuolelle; sekä siten, että seuraavat vaiheet suoritetaan peräkkäin toisen optisesti johtavan tilan aikaansaamiseksi: - mainittu ennaltamäärätty toimiva alue (16) lämmi-20 tetään sen pehmenemislämpötilan yläpuolelle, - toimiva alue (16) altistetaan toiselle sähkökentälle, ja - toimiva alue jäähdytetään sen pehmenemislämpötilan alapuolelle. -25 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen optinen ohjaus laite, tunnettu siitä, että lämmityslaite (9) on sovitettu lämmityksen rajoittamiseksi olennaisesti relevanttiin toimivaan alueeseen (16).
4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen optinen ohjaus-30 laite, tunnettu siitä, että magnetointilaite (13) on sovitettu magnetoinnin rajoittamiseksi olennaisesti relevanttiin toimivaan alueeseen (16). 16 b 9 31 2
FI885404A 1987-11-23 1988-11-22 Foerfarande och anordning foer styrning av en ljusstraole FI89312C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8702804 1987-11-23
NL8702804A NL8702804A (nl) 1987-11-23 1987-11-23 Werkwijze en inrichting voor het besturen van een lichtbundel.

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI885404A0 FI885404A0 (fi) 1988-11-22
FI885404A FI885404A (fi) 1989-05-24
FI89312B FI89312B (fi) 1993-05-31
FI89312C true FI89312C (fi) 1993-09-10

Family

ID=19850962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI885404A FI89312C (fi) 1987-11-23 1988-11-22 Foerfarande och anordning foer styrning av en ljusstraole

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4946262A (fi)
EP (1) EP0318087B1 (fi)
JP (1) JP2648781B2 (fi)
AT (1) ATE70640T1 (fi)
DE (2) DE318087T1 (fi)
DK (1) DK166554B1 (fi)
ES (1) ES2008841T3 (fi)
FI (1) FI89312C (fi)
GR (2) GR890300103T1 (fi)
NL (1) NL8702804A (fi)
NO (1) NO174226C (fi)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8801377A (nl) * 1988-05-30 1989-12-18 Nederland Ptt Electro-optische component en een methode ten behoeve van de vervaardiging ervan.
US5155620A (en) * 1991-06-19 1992-10-13 At&T Bell Laboratories Nonlinear optical devices and methods
US5283685A (en) * 1991-12-23 1994-02-01 Akzo Nv Method of manufacturing an NLO-active device
US7163693B1 (en) * 1999-07-30 2007-01-16 Smithkline Beecham Plc Multi-component pharmaceutical dosage form
US7228679B2 (en) * 2004-06-18 2007-06-12 Textron Inc. Electrical method of sensing operator presence on a walk-behind mower
BRPI0620320A2 (pt) 2005-12-22 2011-11-08 Procter & Gamble fechos com rigidez relativa
US7870652B2 (en) 2005-12-22 2011-01-18 The Procter & Gamble Company Fasteners having improved comfort
TW201346363A (zh) * 2012-05-11 2013-11-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 光波導方向耦合器
FR2996892B1 (fr) * 2012-10-16 2015-11-06 Technip France Ensemble d'amortissement pour une installation au moins en partie immergee dans une etendue d'eau, installation et procede associes

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54102125A (en) * 1978-01-27 1979-08-11 Canon Inc Image information reading method
JPS57500208A (fi) * 1980-02-07 1982-02-04
JPS6156329A (ja) * 1984-08-28 1986-03-22 Fujitsu Ltd 熱光スイツチ
GB8513542D0 (en) * 1985-05-29 1985-07-03 Gen Electric Co Plc Fibre optic coupler
CA1278421C (en) * 1985-09-16 1991-01-02 Salvatore Joseph Lalama Nonlinear optical materials and devices
GB8606651D0 (en) * 1986-03-18 1986-04-23 Green M Electrochromic data recording systems
NL8600782A (nl) * 1986-03-26 1987-10-16 Nederlanden Staat Elektro-optisch geinduceerde optische golfgeleider, en actieve inrichtingen waarvan zulk een golfgeleider deel uitmaakt.
JPS62239438A (ja) * 1986-04-10 1987-10-20 Brother Ind Ltd 固体メモリ
ATE78266T1 (de) * 1987-04-03 1992-08-15 Akzo Nv Lineare additionspolymere mit hyperpolarisierbaren seitenketten.

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0367228A (ja) 1991-03-22
FI885404A (fi) 1989-05-24
FI89312B (fi) 1993-05-31
ATE70640T1 (de) 1992-01-15
GR3004055T3 (fi) 1993-03-31
NO885196L (no) 1989-05-24
DE318087T1 (de) 1989-09-14
EP0318087A1 (en) 1989-05-31
DE3867043D1 (de) 1992-01-30
DK166554B1 (da) 1993-06-07
NO885196D0 (no) 1988-11-22
NO174226C (no) 1994-03-30
JP2648781B2 (ja) 1997-09-03
EP0318087B1 (en) 1991-12-18
DK653288D0 (da) 1988-11-23
FI885404A0 (fi) 1988-11-22
ES2008841T3 (es) 1992-07-16
GR890300103T1 (en) 1989-10-31
DK653288A (da) 1989-05-24
NO174226B (no) 1993-12-20
NL8702804A (nl) 1989-06-16
ES2008841A4 (es) 1989-08-16
US4946262A (en) 1990-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3796999A (en) Locally erasable thermo-optic smectic liquid crystal storage displays
US5016959A (en) Electro-optical component and method for making the same
FI89312C (fi) Foerfarande och anordning foer styrning av en ljusstraole
US4493085A (en) Agile beam laser
JPH10503602A (ja) パターン付分極化誘電構造体と装置の製造
Pilipetski et al. The orientational mechanism of nonlinearity and the self-focusing of He-Ne laser radiation in nematic liquid crystal mesophase (theory and experiment)
US4182544A (en) Resonant multiplexer-demultiplexer for optical data communication systems
Chen et al. Trimming of polymer waveguide Y-junction by rapid photobleaching for tuning the power splitting ratio
JP4053089B2 (ja) 光ファイバの処理方法、及び位相変調器及びスイッチとして使用するための材料
US5283685A (en) Method of manufacturing an NLO-active device
US5140652A (en) Electro-optical component and method for making the same
EP0215026B1 (en) Elimination of field-induced instabilities in electrooptic modulators
Gfeller LiNbO3 electro‐optic modulator and switch
Nose et al. Application of a liquid crystal microlens to an optical fiber switch
Tang Study of utilizing static photoelastic effect in integrated optical devices
JPH06235844A (ja) 光ファイバのアライメント方法およびこれを用いた光導波路装置
Pilipetski et al. The Orientational Mechanism of Nonlinearity and the Self-Focusing of He-Ne Laser Radiation in Nematic Liquid Crystal Mesophase (Theory and Experiment)
Quitmann et al. New Design for Rapid Switching of Photon Helicity Using Twin Insertion Device with Parallel Beam Displacement
JP2726511B2 (ja) 光導波路の作製方法
Cada et al. Ultrafast, large angle, noncollinear, and nonlinear, broadband multilayer deflectors
KR910008463A (ko) 액정 셀을 사용하는 정보 기록 시스템
Krawczak et al. Magneto-optic garnet and liquid crystal optical switches
Shandarov et al. Sensitive elements using leaky modes in lithium niobate optical waveguides
Chen et al. In situ trimming of polymer optical waveguides by rapid photobleaching for tuning device specifications
Zolotov et al. Rigid contact between a channel LiNbO3: Ti waveguide and single-mode fiber waveguides

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MM Patent lapsed

Owner name: STAAT DER NEDERLANDEN (STAATSBEDRIJF DER