NO174226B - Fremgangsm}te og anordning for styring av en lysstr}le - Google Patents
Fremgangsm}te og anordning for styring av en lysstr}le Download PDFInfo
- Publication number
- NO174226B NO174226B NO885196A NO885196A NO174226B NO 174226 B NO174226 B NO 174226B NO 885196 A NO885196 A NO 885196A NO 885196 A NO885196 A NO 885196A NO 174226 B NO174226 B NO 174226B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- working area
- working
- optically conductive
- conductive state
- light
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 73
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 31
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 21
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 13
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 abstract description 19
- 239000012212 insulator Substances 0.000 abstract 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 abstract 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 230000002999 depolarising effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000009021 linear effect Effects 0.000 description 1
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 1
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/061—Devices 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
- G02F1/065—Devices 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
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/29—Devices 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
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
- G02F1/313—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/29—Devices 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
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
- G02F1/313—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
- G02F1/3132—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure of directional coupler type
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/29—Devices 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
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
- G02F1/313—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
- G02F1/3137—Digital 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)
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Food-Manufacturing Devices (AREA)
Description
A. OPPFINNELSENS BAKGRUNN
1 . Oppfinnelsens område
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for styring av en lysstråle omfattende de trinn å koble strålen inn i et av fast stoff tildannet optisk ledende arbeidslag, hvor det faste stoff er et elektro-optisk polariserbart materiale som kan innta en første optisk ledende tilstand tilknyttet en første polarisasjonstilstand til materialet og en andre optisk ledende tilstand tilknyttet en andre polarisasjonstilstand til materialet.
Dessuten vedrører oppfinnelsen en optisk styreanordning for styring av en lysstråle omfattende et av et fast stoff tildannet optisk ledende arbeidslag hvor det faste stoff er et elektro-optisk polariserbart materiale som kan innta en første optisk ledende tilstand tilknyttet en første polarisasjonstilstand til materialet og en andre optisk ledende tilstand tilknyttet en andre polarisasjonstilstand til materialet, idet lysstrålen er koblet inn i arbeidslaget, styreorganer og eksiteringsorganer for under styring av styreorganene å generere et første elektrisk felt eller et andre elektrisk felt i arbeidslaget.
2. Teknikkens stilling
En fremgangsmåte henholdsvis en anordning av ovenfor angitte art er kjent fra NO patentsøknad 87.1208 (STATE OF THE NETHERLANDS). Denne publikasjon omtaler en anordning for styring av lysstråler, i hvilket tilfelle en slik lysstråle blir koblet inn i et arbeidslag av elektro-optisk materiale og tilføres et arbeidsareal som ligger innenfor nevnte arbeidslag. Det elektro-optiske materiale av arbeidslaget har overalt en og samme optiske akse, perpendikulær i forhold til planet for arbeidslaget (dvs. materialet er dobbeltbrytende, idet brytningsindeksen for lys (ny) polarisert i y-retningen - vinkelrett i forhold til arbeidslagets overflate - er større enn brytningsindeksen for lys (nx) polarisert i x-retningen - parallelt med overflaten av arbeidslaget). Et elektrisk styrefelt kan eksiteres i arbeidsområdet ved hjelp av eksiteringsorganer (elektroder på begge sider av arbeidsområdet). Dette felt er
- i likhet med den optiske akse av arbeidslagmaterialet -
(hovedsakelig) anordnet under rette vinkler i forhold til arbeidslaget. Når arbeidslaget blir utsatt for det elektriske styrefelt vil brytningsindeksen for arbeidslagmaterialet innenfor arbeidsområdet få en annen verdi enn brytningsindeksen for materialet utenfor arbeidsområdet. På grunn av dette vil arbeidsområdet danne en lysbølgeleder. Den vil imidlertid miste denne funksjon så snart som feltet blir fjernet. På denne måte vil intensiteten av lysstrålen som tilføres til et slikt arbeidsområde, bli styrt av det elektriske felt. Ved utnyttelse av flere arbeidsområder som strekker seg parallelt med hverandre, kan man oppnå optiske svitsjer eller retningskoblere med f.eks. to optisk ledende tilstander: når der foreligger et styrefelt vil de parallelle arbeidsområder danne parallelle bølgeledere og lysstrålen vil bli overført - ved optisk induksjon - fra det ene arbeidsområde til det annet arbeidsområde; når der ikke foreligger et slikt felt vil der ikke bli dannet noen bølgeledere og følgelig vil lysstrålen ikke bli overført.
For noen anvendelser vil den kjente fremgangsmåte respektive anordning omfatte den ulempe at arbeidsområdet vil danne en lysbølgeleder bare så lenge det elektriske styrefelt foreligger. Etter fjerning av styrefeltet vil lysbølgeleder-en på nytt forsvinne. Følgelig vil en av de to optisk ledende tilstander hos den kjente anordning være ikke-stasjonær (dvs. når styrefeltet foreligger); mens den annen tilstand vil være kvasi-stasjonær (når der ikke foreligger styrefelt).
EP-A-0.218.938 omhandler elektro-optiske innretninger basert på et annet ordens ikke-lineært optisk medium, omfattende en optisk klar glassaktig polymer med et ikke-sentrosymmetrisk molekyl som oppviser en ikke-null annen ordens optisk suseptibilitet i et ordnet (retningsorientert) arrangement inne i polymeren. Først etter at et slikt medium blir retningsorientert kan mediet oppvise annen ordens ikke-lineære egenskaper, dvs. mediet oppviser den elektro-optiske virkning. Etter en initierende orienteringsprosess vil de kjente innretninger bruke den elektro-optiske effekt for endring av brytningsindeksen ved påtrykking av et elektrisk felt mellom motsatte elektroder svarende til orienterings-retningen, for derved å påvirke (svitsje eller modulere, osv.) lysvandringen i eller gjennom det optiske medium. Følgelig oppviser de kjente innretninger de samme ulemper som den tidligere omtalte kjente teknikk.
B. SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN
Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe henholdsvis en fremgangsmåte og en optisk styreanordning av den art som er nevnt under A1 ., idet hver av de to optisk ledende tilstander er kvasi-stasjonære, dvs. hver av de respektive ledende tilstander fortsetter etter at det (relevante) styrefelt er blitt fjernet.
I denne sammenheng er fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen karakterisert ved følgende sekvensielle trinn for oppnåelse av den første optisk ledende tilstand: et forhåndsbestemt arbeidsområde inne i arbeidslaget blir oppvarmet til over mykningstemperaturen, arbeidsområdet blir utsatt for et første elektrisk felt, arbeidsområdet blir kjølt ned til under mykningstemperaturen, samt med følgende sekvensielle trinn for oppnåelse av den andre optisk ledende tilstand: det forhåndsbestemte arbeidsområde inne i arbeidslaget blir oppvarmet til over mykningstemperaturen, arbeidsområdet blir utsatt for et andre elektrisk felt, arbeidsområdet blir avkjølt til under mykingstemperatur-
en.
Arbeidsområdet er tildannet av elektro-optisk materiale, dvs. optisk ledende materiale som omfatter elementer (partikler, molekyler) som hver i seg selv danner en elektrisk dipol. I det foreliggende tilfelle kan materialet være "polet" eller "upolet", dvs. nevnte dipoler kan være (mer eller mindre) likerettet ("polet"), eller ikke likerettet ("upolet"), og således likerettet på slump. I det tilfelle at materialet er polet og følgelig dipolene er (mer eller mindre) likerettet, vil materialet være dobbeltbrytende, dvs. ha en brytningsindeks nx for lys polarisert i x-retningen, men ha en annen verdi enn brytningsindeksen ny for lys som er polarisert i y-retningen. I det tilfelle at materialet er upolet og følgelig dipolene er likerettet på slump, vil materialet ikke være dobbeltbrytende, dvs. brytningsindeksene nx og ny vil være lik hverandre.
Polet materiale blir alltid polet i en viss retning: nemlig polingsretningen. Dessuten blir materialet alltid polet til en viss grad, fra 0% (upolet)....100% (maksimalt polet): hvilket utgjør polingsgraden (i det følgende vil upolet materiale bli å betrakte som materiale som er polet med polingsgrad lik 0%). Polingsretningen og polingsgraden til-sammen vil bli kalt "polingsmodus" i det følgende. Følgelig vil en endring i polemodus innebære en endring i brytningsindeksene nx og ny.
Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen utnytter egenskap-en hos det elektro-optiske arbeidsområdemateriale slik at nevnte dipoler kan rettes inn ved hjelp av et elektrisk felt, på grunn av hvilket brytningsindeksene kan innstilles. Det skal gjøres oppmerksom på at ved den kjente fremgangsmåte omtalt ovenfor, blir der gjort bruk av en annen egenskap av det elektro-optiske materiale, hvilket innebærer at dersom et elektrisk felt blir etablert i retningen for den ( ikke endrende) optiske akse (= retning for poling) av (arbeidsområde) materialet, vil brytningsindeksene endre seg i samsvar med graden av det etablerte felt. I henhold til den kjente metode vil følgelig polemodus for arbeidsområdemateriale forbli uendret, hvilket er i motsetning til fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse, hvor man derimot gjør bruk av endringer i den brytningsindeks som opptrer på grunn av endringer i polingsmodus. Ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen blir der ikke eksplisitt gjort bruk av den effekt som utnyttes ved den kjente fremgangsmåte. Det skal imidlertid gjøres oppmerksom på at de to virkninger kan benyttes samtidig.
For poling av arbeidsområdematerialet må dette først varmes opp over mykningstemperaturen. Deretter vil de elementer som er blitt bevegelige på grunn av oppvarmingen, bli innrettet i samsvar med retningen av det etablerte elektriske felt. I den utstrekning dette finner sted (graden av poling) blir bestemt blant annet ved styrken av det elektriske felt. Ved nedkjøling av materialet vil elementene bli fikserte i sin innrettede tilstand.
Det skal forstås at en prosess som innebærer poling er tidligere kjent, f.eks. fra det tidligere omtalte EP-A-0.218.938.
Videre skal det forstås at i den foreliggende beskrivelse er uttrykket "poling" og "polet" og avledede begreper alltid relatert til en behandling av materialet, enten denne er avsluttet eller ikke, mens uttrykket "polarisert tilstand av materialet" vil bli brukt for en tilsvarende optisk ledende tilstand hos det materiale som er fremskaffet ved en slik behandling.
På samme måte som materialet således kan poles ved hjelp av et elektrisk felt, dvs', blir brakt fra sin upolede til sin polede tilstand, kan materialet repoles eller upoles på samme måte: - Ved repoling vil (polet) materiale bli brakt fra en første polingsmodus til en annen polingsmodus (forskjellig fra den første). Det elektriske felt som opprettes etter at materialet er blitt oppvarmet, har en retning og/eller en verdi som bevirker en polingsmodus som er forskjellig fra
den opprinnelige første polingsmodus for materialet.
- Ved upoling (hvilket i virkeligheten innebærer en spesiell form for repoling), blir materialet brakt fra en polet tilstand til den upolede tilstand. Dette oppnår man ved etablering av et elektrisk felt med en styrke på 0 etter at materialet er blitt oppvarmet, med andre ord ved ikke å etablere et felt etter oppvarming av materialet. Deretter blir nevnte (polte) materiale oppvarmet til over mykningstemperaturen og deretter avkjølt på nytt. Etter at elementene er blitt bevegelige, foreligger det forhold at det innrettende felt mangler (feltstyrke = 0), men likevel vil utføre (tilfeldige) varmebevegelser på grunn av den tilførte varme, og elementene vil etter å ha blitt nedkjølt være fiksert i en vilkårlig retning. Etter nedkjøling vil materialet således være upolet.
Ved den første optisk ledende tilstand er arbeidsområdet i henhold til fremgangsmåten (oppvarming - felteksitering - nedkjøling) omtalt ovenfor brakt til en kvasi-stasjonær polingsmodus (upolet eller polet, avhengig av verdien og retningen av det første elektriske felt), som skiller seg fra polingsmodusen (polet eller upolet) for arbeidslagmaterialet som omgir arbeidsområdet. Forskjellen i polingsmodus resulterer i en forskjell i verdien av nx og ny, på grunn av hvilken en lysstråle som tilføres arbeidsområdet kan ledes gjennom (f.eks.) arbeidsområdet. Ved sin annen (= originale) optiske ledende tilstand er arbeidsområdet brakt inn i en annen (lik den originale) kvasi-stasjonære polingsmodus, som er lik polingsmodusen for det omgivende arbeidslagmateriale. I den annen ledende tilstand vil der således ikke foreligge noen forskjell med hensyn til polingsmodus mellom arbeidsområdet og resten av arbeidslaget, og følgelig heller ikke en forskjell i brytningsindekser. Som et resultat av dette vil arbeidsområdet i denne annen ledende tilstand miste sin funksjon som lysbølgeleder.
I henhold til den foreliggende oppfinnelse er det hensikts-messig å benytte polet eller upolet arbeidslagmateriale. Med hensyn til den første optiske ledende tilstand kan arbeidsområdet, idet der brukes polet arbeidslagmateriale, enten være upolet (ved utelatelse av det elektriske felt mellom oppvarming- og nedkjølingsprosessen), eller repolet (således bringes til en annen polingsmodus ved hjelp av et elektrisk felt). I begge tilfeller blir brytningsindeksene nx og ny endret. Arbeidsområdematerialet kan på nytt bli brakt til sin opprinnelige polingsmodus (lik polingsmodusen for resten av arbeidslaget) ved etablering av et elektrisk felt etter oppvarmingsprosessen, idet verdien og retningen av dette svarer til dem for den opprinnelige polingsmodus: når arbeidsområdematerialet opprinnelig var upolet vil arbeidsområdematerialet bli upolet igjen på den ovenfor omtalte måte (oppvarming - nedkjøling), mens i det annet tilfelle vil arbeidsområdet på nytt bli repolet ved hjelp av et elektrisk felt (/ 0) for å bringe det til sin opprinnelige polingsmodus.
Det skal dessuten gjøres oppmerksom på at innretting og fiksering av de optiske akser av et arbeidsområde innenfor et arbeidslag, i den hensikt å utføre en forskjell i brytningsindeks, er i og for seg kjent fra US patentskrift
4.438.443 (INST. RADIOTEKNIKI I ELEKTRONIKI AKADEMII NAUK
SSSR). Hensikten med den fremgangsmåte som er omtalt i dette patentskrift er imidlertid forskjellig fra det som er formålet med den foreliggende oppfinnelse, idet nevnte fremgangsmåte benyttes for opptegning av informasjon (i en form som kan oppfattes f.eks. av det menneskelige øye, og da utenfor arbeidslaget) på et medium i form av diskrete elektriske signaler, mens ved den foreliggende oppfinnelse, på den annen side, har det å gjøre med styring av en lysstråle innenfor arbeidslaget.
Oppfinnelsen skaffer også en optisk styreanordning som omtalt under A1., karakterisert ved oppvarmingsorganer for oppvarming av et forhåndsbestemt arbeidsområde i arbeidslaget til over mykningstemperaturen, idet oppvarmingsorganene og eksiteringsorganene styres ved hjelp av styringsorganene for å nå den første optisk ledende tilstand eller den andre optisk ledende tilstand i arbeidsområdet.
Den (lokale) poling respektive upoling av arbeidsområdet ved hjelp av den nevnte syklus - oppvarming, felteksitering, nedkjøling - kan oppnås på forskjellige måter, f.eks. ved
- lokal oppvarming og lokal felteksitering, eller
- lokal oppvarming og integrert felteksitering, eller
- integrert oppvarming og lokal felteksitering;
i hvilke tilfeller "lokal" innebærer "hovedsakelig begrenset til arbeidsområdet", mens "integrert" innebærer "forløpende til innsiden og utsiden av arbeidsområdet", idet det skal forstås at intergrert oppvarming skal benyttes bare når der gjøres bruk av upolet arbeidslagmateriale (idet det i virkeligheten har seg slik at når polet arbeidslagmateriale benyttes, ville dette materiale måtte upoles integrert så snart som det - intergrert - ble oppvarmet).
Oppvarmingsorganene kan være tildannet ved hjelp av f.eks. en strømbølgeleder gjennom hvilken en elektrisk strøm blir ledet, eller ved hjelp av en lysstråle som opplyser arbeidsområdet.
Eksiteringsorganene kan være tildannet av f.eks. elektroder på den ene side av arbeidsområdet, dvs. på en og samme side av arbeidslaget eller på begge sider av det.
C. REFERANSER
- EP 87200536 (STATE OF THE NETHERLANDS)
- US 4438443 (INST. RADIOTEKNIKI I ELEKTRONIKI AKADEMII NAUK
USSR)
- EP-A-0.218.938 (ATT)
D. UTFØRELSESFORMER
1. Kort omtale av tegningsfigurene
Figur 1 viser en første utførelsesform for en anordning i henhold til oppfinnelsen, idet nevnte arbeidsområde danner en styrbar, kvasi-stasjonær lysbølgeleder. Figur 2 viser en annen utførelsesform for en anordning ifølge oppfinnelsen, idet arbeidsområdet danner en styrbar, kvasi-stasjonær lysreflektor. Figur 3 viser et tverrsnitt gjennom de to utførelsesformer tatt etter linjene A-A. Figurene 4a og 4b viser skjematisk polingstilstandene for arbeidslaget (dvs. områdene hvor arbeidslaget er henholdsvis polet eller upolet) og forløpet for en lysstråle som er koblet inn i arbeidslaget i henholdsvis den første og annen optisk ledende tilstand hos den første utførelsesform. Figurene 5a og 5b viser de respektive polingstilstander og forløpet for lysstrålen ved den annen utførelsesform.
2. Beskrivelse av utførelsesformer
I den følgende beskrivelse vil der implisitt bli referert til de utførelsesformer som er vist på henholdsvis figur 1 og figur 2, med tilhørende tverrsnitt i henhold til figur 3.
Den første utførelsesform (figur 1 og 3) omfatter et substrat 1 og på dette et arbeidslag 2 av elektro-optisk materiale, som på begge sider er tildannet med et optisk bufferlager, henholdsvis 3 og 4. En første integrert elektrode 5 er fiksert mellom arbeidslaget 2 og substratet 1, og en annen strimmelformet elektrode 6 er fiksert på den anne side av arbeidslaget 2. Området mellom denne elektrode 6 og den integrerte elektrode 5 danner arbeidsområdet 16 for anordningen og kan virke som en styrbar, kvasi-stasjonær lysbølgeleder, slik det vil bli ytterligere omtalt i det følgende. Den strimmelformede elektrode 6 er innlemmet i en strømkrets 9 som ytterligere omfatter en stømkilde 10 og en bryter 11, som styres av en styreenhet 12. Dessuten er elektroden 6 innlemmet i en spenningskrets 13, som ytterligere omfatter den integrerte elektrode 5, en spenningskilde 14 og en bryter 15, som også er styrt av styreenheten 12 (det skal forstås at bryterne 11 og 15 kan styres uavhengig av hverandre). Arbeidslaget 2 omfatter et materiale 7 som er hovedakelig upolet, men omfatter båndformede arealer 8 som på den annen side er (permanent) polet (dette kan oppnås
- ved initiering av anordningen - ved suksessiv oppvarming av materialet over mykningstemperaturen, ved innretting av den optiske akse av arbeidsflagg materialet innfor de båndformede områder 8 ved hjelp av et elektrisk felt, samt ved etterfølgende nedkjøling av materialet igjen), hvilket resulterer i at områdene 8 vil omfatte brytningsindekser (nx, ny) som er forskjellige fra brytningsindeksene for det omgivende arbeidslagmateriale 7 (når man gjør bruk av en horisontalt polarisert lysstråle 17, vil nx måtte være høyere, når der benyttes en vertikalt polarisert lysstråle 17 vil ny måtte være høyere). På grunn av dette vil områdene 8 danne permanente lysbølgeledere. Disse lysbølgeledere 8 består av lysbølgeledere 8a-8b-8c til hvilke på den ene side et glassfiber 20 og på den annen side et glassfiber 21 er tilkoblet, samt av lysbølgelederen 8d som på den ene side er forbundet med arbeidsområdet 16, og som på den annen side er forbundet med glassfiberet 22. Partiet 8b av den nevnte lysbølgeleder forløper først parallelt med og på en kort avstand fra arbeidsområdet 16. En lysstråle 17 blir koblet inn i arbeidslaget 2 ved hjelp av glassfiberet 20 og blir tilført arbeidsområdet 16 via lysbølgelederen 8a.
Anordningen vil kunne innta en første og en annen optisk ledende tilstand: Den første ledende tilstand vil oppnås ved poling av nevnte
(upolte) arbeidsområde 16. Denne poling finner sted som følger: - Styreenheten 12 lukker bryteren 11 hvilket innebærer at strøm vil flyte gjennom elektroden 6. Denne strøm varmer opp materialet under arbeidsområdet 16 til over mykningstemperaturen, som et resultat av hvilket materialet blir
mykt.
- Deretter vil styreenheten 12 lukke bryteren 15, hvilket innebærer at der i arbeidsområdet 16 eksiteres et elektrisk felt som (fortrinnsvis) har samme retning og verdi som det ovenfor omtalte felt som den permanente lysbølgeleder 8 (opprinnelig) ble polet med. Arbeidsområdet 16 blir polet ved hjelp av dette felt på en slik måte at dets polingsmodus vil være lik polingsmodus for de
permanente lysbølgeledere 8.
- Deretter vil styreenheten 12 åpne bryteren 11 på nytt, hvilket resulterer i at strømmen gjennom elektroden 6 vil bli avbrutt og arbeidsområdet 16 vil bli kjølt ned til under mykningstemperaturen. Som et resultat av dette vil de elementer i arbeidsområdet som er innrettet av det
elektriske felt, bli fiksert.
- Sluttelig vil styreenheten 12 åpne bryteren 15, hvilket innebærer at det elektriske felt i arbeidsområdet 16 vil opphøre å eksistere. Dette siste trinn er ikke nødvendig på grunn av det forhold at for polingsmodus for arbeidsområdematerialet spiller det ingen rolle hvorvidt der foreligger et elektrisk felt eller ikke, idet elementene i materialet er blitt fiksert.
Brytningsindeksene for materialet i arbeidsområdet 16 er således polet til forskjell fra dem for det upolede arbeidslagmateriale 7, men likt dem for nevnte (tilsvarende polte) permanente lysbølgeleder 8. På grunn av det forhold at partiet 8b av lysbølgelederen 8a-8b-8c er plassert nær nok i forhold til arbeidsområdet 16, vil lysstrålen 17 i dette (polte) arbeidsområde 16 indusere en lysstråle 19, som videre blir ledet til glassfiberet 22 gjennom den permanente lysbølgeleder 8d som slutter seg til arbeidsområdet 16. I denne første optisk ledende tilstand vil der således foreligge en optisk forbindelse mellom glassfibrene 20 og 22, mens der ikke foreligger noen optisk forbindelse mellom glassfibrene 20 og 21 .
Den annen ledende tilstand vil man oppnå ved avpoling av arbeidsområdet 16 på nytt. Denne avpoling finner sted som følger: - Styreenheten 12 lukker bryteren 11, hvilket starter en strøm gjennom elektroden 6. Denne strøm varmer opp materialet under arbeidsområdet 16 til over mykningstemperaturen, hvilket resulterer i at materialet blir mykt. På grunn av den tilførte varme - i fraværet av et elektrisk felt - vil elementene begynne å bevege seg (på slump), og
følgelig miste deres felles innretting av optisk akse.
- Deretter vil styreenheten 12 åpne bryteren 11 på nytt, hvilket innebærer at strømmen gjennom elektroden 6 vil bli avbrutt, og arbeidsområdet 16 vil bli kjølt ned til under mykningstemperaturen. Som et resultat av dette vil elementene bli fiksert i sin siste - tilfeldige - posisjon (innretting).
Etter at arbeidsområdet 16 således er blitt avpolet, vil brytningsindeksene ikke lenger skille seg fra dem for den gjenværende del 7 av arbeidslaget 2. Som et resultat av dette vil arbeidsområdet 16 i denne annen optisk ledende tilstand ikke lenger danne en lysbølgeleder. I denne tilstand vil lysstrålen 17 gå gjennom hele den permanente lysbølgeleder 8a-8b-8c (18) til glassfiberet 21, men vil ikke manifistere seg selv som lysstråle 19 i den permanente lysbølgeleder 8d og i glassfiberet 22. Ved denne annen optisk ledende tilstand vil der således foreligge en optisk forbindelse mellom glassfibrene 20 og 21, men ingen optisk forbindelse mellom glassfibrene 20 og 22.
Med hensyn til konstruksjon svarer den annen utførelsesform (figur 2 og 3) hovedsakelig til den første utførelsesform. Ved denne utførelsesform er imidlertid lysstrålen 19 ikke tilført parallelt med arbeidsområdet 16 via den permanent polte lysbølgeleder 8a, som ved det foregående utførelsesek-sempel, men under en viss spiss vinkel a.
Ved den første optisk ledende tilstand er arbeidsområdet 16 polet - på samme måte som ved det foregående utførelsesek-sempel. Dette finner sted, som omtalt ovenfor, ved lukking av bryterne 11 og 15, og deretter åpning av samme (først bryter 11 og deretter bryter 15). I den første ledende tilstand vil således arbeidsområdet 16, på samme måte som den permanente lysbølgeleder 8, være polet (i den samme polingsmodus). Følgelig vil den lysstråle 17 som tilføres via lysbølgelederen 8a og arbeidsområdet 16, ikke erfare en forskjell i brytningsindeks, idet den vil krysse arbeidsområdet 16 og entre glassfiberet 22 via den permanente lysbølgeleder 8d. Ved denne første optisk ledende tilstand vil der således foreligge en optisk forbindelse mellom glassfibrene 20 og 22, mens der ikke foreligger noen optisk forbindelse mellom glassfibrene 20 og 21 .
Den annen optisk ledende tilstand vil man oppnå ved avpoling av arbeidsområdet 16 på nytt - på samme måte som ved foregående utførelsesform. Dette finner sted, som omtalt tidligere, ved suksessiv åpning og ny lukking av bryteren 11 (bryteren 15 forblir åpen på grunn av det forhold at det elektriske felt i arbeidsområdet 16 nå er lik 0). Arbeidsområdet 16 som er avpolet på denne måte, har brytningsindekser (nx og ny) som er forskjellige fra dem for de permanent polte lysbølgeledere 8. Følgelig vil den lysstråle som tilføres arbeidsområdet via lysbølgelederen 8a, ikke bli reflektert av arbeidsområdet 16, og vil entre glassfibret 21 som en lysstråle 18 via lysbølgelederen 8c. Ved denne annen optisk ledende tilstand vil der således foreligge en optisk forbindelse mellom glassfibrene 20 og 21, mens der ikke vil være noen optisk forbindelse mellom glassfibrene 20 og 22.
Som en illustrasjon for hva som går forut for polingstil-standen (polet/upolet) for arbeidslaget 2 og forløpet for lysstrålene 17 og 18, henholdsvis 19, skal der vises til de skjematiske representasjoner på figurene 4a, 4b og 5a, 5b. Figur 4a vedrører den første utførelsesform ved den første optisk ledende tilstand, mens figur 4b anskueliggjør den annen ledende tilstand. Figur 5a vedrører den annen utførelsesform ved den første optisk ledende tilstand, mens figur 5b vedrører den annen ledende tilstand. På figurene er de polte arbeidslagområder anskueliggjort ved skravering, mens de polte områder ikke er skravert. Følgelig er arbeidsområdet 16 på figurene 4a og 5a ikke skravert (polet), mens på figurene 4b og 5b er samme område skravert (upolet).
Claims (4)
1. Fremgangsmåte for styring av en lysstråle omfattende de trinn å koble strålen inn i et av fast stoff tildannet optisk ledende arbeidslag (2), hvor det faste stoff er et elektro-optisk polariserbart materiale som kan innta en første optisk ledende tilstand tilknyttet en første polarisasjonstilstand til materialet og en andre optisk ledende tilstand tilknyttet en andre polarisasjonstilstand til materialet,
karakterisert ved følgende sekvensielle trinn for oppnåelse av den første optisk ledende tilstand: et forhåndsbestemt arbeidsområde (16) inne i arbeidslaget (2) blir oppvarmet til over mykningstemperaturen, arbeidsområdet (16) blir utsatt for et første elektrisk felt, arbeidsområdet (16) blir kjølt ned til under mykningstemperaturen, samt med følgende sekvensielle trinn for oppnåelse av den andre optisk ledende tilstand:
det forhåndsbestemte arbeidsområde (16) inne i arbeidslaget (2) blir oppvarmet til over mykningstemperaturen, arbeidsområdet (16) blir utsatt for et andre elektrisk felt,
arbeidsområdet (16) blir avkjølt til under mykingstemp-eraturen.
2. Optisk styreanordning for styring av en lysstråle (17), omfattende et av et fast stoff tildannet optisk ledende arbeidslag (2) hvor det faste stoff er et elektro-optisk polariserbart materiale som kan innta en første optisk ledende tilstand tilknyttet en første polarisasjonstilstand til materialet og en andre optisk ledende tilstand tilknyttet en andre polarisasjonstilstand til materialet, idet lysstrålen (17) er koblet inn i arbeidslaget (2), styreorganer (12) og eksiteringsorganer (13) for under styring av styreorganene (12) å generere et første elektrisk felt eller et andre elektrisk felt i arbeidslaget (2),
karakterisert ved oppvarmingsorganer (9) for oppvarming av et forhåndsbestemt arbeidsområde (16) i arbeidslaget (2) til over mykningstemperaturen, idet oppvarmingsorganene (9) og eksiteringsorganene (13) styres ved hjelp av styringsorganene (12) for å nå den første optisk ledende tilstand eller den andre optisk ledende tilstand i arbeidsområdet (16).
3. Optisk styreanordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at oppvarmingsorganene (9) er innrettet til å begrense oppvarmingsvirkningen til hovedsakelig det relevante arbeidsområde (16).
4. Optisk styreanordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at eksiteringsorganene (13) er innrettet til å begrense eksiteringsvirkningen hovedsakelig til det relevante arbeidsområde (16).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8702804A NL8702804A (nl) | 1987-11-23 | 1987-11-23 | Werkwijze en inrichting voor het besturen van een lichtbundel. |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO885196D0 NO885196D0 (no) | 1988-11-22 |
| NO885196L NO885196L (no) | 1989-05-24 |
| NO174226B true NO174226B (no) | 1993-12-20 |
| NO174226C NO174226C (no) | 1994-03-30 |
Family
ID=19850962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO885196A NO174226C (no) | 1987-11-23 | 1988-11-22 | Fremgangsmåte og anordning for styring av en lysstråle |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4946262A (no) |
| EP (1) | EP0318087B1 (no) |
| JP (1) | JP2648781B2 (no) |
| AT (1) | ATE70640T1 (no) |
| DE (2) | DE318087T1 (no) |
| DK (1) | DK166554B1 (no) |
| ES (1) | ES2008841T3 (no) |
| FI (1) | FI89312C (no) |
| GR (2) | GR890300103T1 (no) |
| NL (1) | NL8702804A (no) |
| NO (1) | NO174226C (no) |
Families Citing this family (9)
| 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 |
| CA2391707C (en) * | 1999-07-30 | 2010-05-11 | 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)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54102125A (en) * | 1978-01-27 | 1979-08-11 | Canon Inc | Image information reading method |
| JPS57500208A (no) * | 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 |
| EP0290061B1 (en) * | 1987-04-03 | 1992-07-15 | Akzo Nobel N.V. | Linear addition polymer with hyperpolarizable side groups |
-
1987
- 1987-11-23 NL NL8702804A patent/NL8702804A/nl not_active Application Discontinuation
-
1988
- 1988-11-17 US US07/273,468 patent/US4946262A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-17 AT AT88202582T patent/ATE70640T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-11-17 EP EP88202582A patent/EP0318087B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-17 DE DE198888202582T patent/DE318087T1/de active Pending
- 1988-11-17 ES ES198888202582T patent/ES2008841T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-17 DE DE8888202582T patent/DE3867043D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-22 NO NO885196A patent/NO174226C/no not_active IP Right Cessation
- 1988-11-22 FI FI885404A patent/FI89312C/fi not_active IP Right Cessation
- 1988-11-23 DK DK653288A patent/DK166554B1/da not_active IP Right Cessation
- 1988-11-24 JP JP63294854A patent/JP2648781B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-10-31 GR GR89300103T patent/GR890300103T1/el unknown
-
1992
- 1992-03-17 GR GR920400443T patent/GR3004055T3/el unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0367228A (ja) | 1991-03-22 |
| EP0318087B1 (en) | 1991-12-18 |
| FI885404A0 (fi) | 1988-11-22 |
| NO885196D0 (no) | 1988-11-22 |
| ATE70640T1 (de) | 1992-01-15 |
| NO174226C (no) | 1994-03-30 |
| ES2008841A4 (es) | 1989-08-16 |
| JP2648781B2 (ja) | 1997-09-03 |
| DE318087T1 (de) | 1989-09-14 |
| NL8702804A (nl) | 1989-06-16 |
| US4946262A (en) | 1990-08-07 |
| FI89312B (fi) | 1993-05-31 |
| DE3867043D1 (de) | 1992-01-30 |
| EP0318087A1 (en) | 1989-05-31 |
| FI885404A (fi) | 1989-05-24 |
| GR3004055T3 (no) | 1993-03-31 |
| GR890300103T1 (en) | 1989-10-31 |
| NO885196L (no) | 1989-05-24 |
| DK166554B1 (da) | 1993-06-07 |
| DK653288A (da) | 1989-05-24 |
| DK653288D0 (da) | 1988-11-23 |
| FI89312C (fi) | 1993-09-10 |
| ES2008841T3 (es) | 1992-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3796999A (en) | Locally erasable thermo-optic smectic liquid crystal storage displays | |
| EP0670510B1 (en) | Liquid crystal spatial light phase modulator | |
| US5729641A (en) | Optical device employing edge-coupled waveguide geometry | |
| EP0686867B1 (en) | All fiber in-line optical isolator | |
| JPH07104450B2 (ja) | 二軸性光学素子とその製造方法 | |
| KR880000820A (ko) | 액정 광학소자의 구동방법 | |
| WO1994019715A1 (en) | Liquid crystal fiber waveguide | |
| JPH01502462A (ja) | 偏光制御装置 | |
| NO174226B (no) | Fremgangsm}te og anordning for styring av en lysstr}le | |
| EP3173853B1 (en) | Electronic window and control method therefor | |
| Goldburt et al. | Nonlinear single‐mode fiber coupler using liquid crystals | |
| 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 | |
| EP0624812A1 (en) | Liquid crystal light modulation device | |
| Khoo et al. | Optical bistability using a nematic liquid crystal film in a Fabry‐Perot cavity | |
| Gros et al. | Ferroelectric liquid crystal optical waveguide switches using the double-refraction effect | |
| US4690488A (en) | Compensation for optical damage of directional-coupler switches | |
| US20040047533A1 (en) | Device for contolling polarisation in an optical connection | |
| EP1803007A1 (en) | Poling of optical fibres and the like | |
| JP2635986B2 (ja) | 光導波路スイッチ | |
| EP1154313B1 (en) | Optical nonlinear material and production method therefor | |
| 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 | |
| KR100197358B1 (ko) | 전기광학 고분자 광도파로 소자의 전극 구조 | |
| 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 | |
| JP2001100253A (ja) | 液晶表示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |