RU2038625C1

RU2038625C1 - Magnetooptical spatial light modulator and method of control over it

Info

Publication number: RU2038625C1
Authority: RU
Inventors: А.А. Айрапетов; В.В. Рандошкин; А.Я. Червоненкис
Original assignee: Червоненкис Андрей Яковлевич
Priority date: 1991-10-11
Filing date: 1991-10-11
Publication date: 1995-06-27

Abstract

FIELD: applied magnetooptics. SUBSTANCE: invention can find use in devices for control over light based on magnetooptical Faraday effect. Modulator has structure made from magnetoinsulated cells based on backing of nonmagnetic garnet. Cells are manufactured from ferrite-garnet with point of compensation of pulse moment at working temperature. Two systems of mutually perpendicular conductors fabricated from high-temperature super-conductor are placed between cells. Apart from them modulator has thermostat with optical windows which houses mesa and conductors. Switching-over of cells is performed by means of mechanism of magnetization rotation. Relaxation of cells which should not be switched over to initial state takes place under action of pulses of current of opposite polarity. EFFECT: enhanced efficiency and reliability of control, simplified design of modulator. 11 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к физике, в частности к прикладной магнитооптике и промышленно применимо в устройствах для управления светом, основанных на магнитооптическом эффекте Фарадея. The invention relates to physics, in particular to applied magneto-optics and is industrially applicable in devices for controlling light based on the Faraday magneto-optical effect.

Известен магнитооптический пространственный модулятор света (МО ПМС), называемый также магнитооптическим управляемым транспарантом, содержащий мезаструктуру из магнитоизолированных ячеек, выполненных из феррит-граната, на подложке из немагнитного граната и две системы из взаимно перпендикулярных проводников [1] Недостатком этого МО ПМС является низкое быстродействие (25 мкс) вследствие использования термомагнитного способа переключения. Known magneto-optical spatial light modulator (MO PMS), also called magneto-optical controlled transparency, containing a mesastructure of magnetically insulated cells made of ferrite garnet on a substrate of non-magnetic garnet and two systems of mutually perpendicular conductors [1] The disadvantage of this MO PMS is low speed (25 μs) due to the use of the thermomagnetic switching method.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является известный МО ПМС, содержащий мезаструктуру из магнитоизолированных ячеек, выполненных из феррит-граната, на подложке из немагнитного граната и две системы из взаимно перпендикулярных проводников [2]
Известен также способ управления МО ПМС, включающий подачу импульсов тока в систему из взаимно перпендикулярных проводников [2]
Недостатком прототипов является невысокое быстродействие (1 мкс), поскольку для переключения ячеек используется механизм движения доменных стенок.The closest technical solution to the proposed one is the well-known MO PMS containing a mesastructure of magnetically insulated cells made of ferrite garnet on a substrate of non-magnetic garnet and two systems of mutually perpendicular conductors [2]
There is also known a control method for MO PMS, including the supply of current pulses to the system from mutually perpendicular conductors [2]
The disadvantage of prototypes is the low speed (1 μs), since the mechanism of movement of the domain walls is used to switch cells.

Цель изобретения повышение быстродействия МО ПМС. The purpose of the invention to increase the performance of MO PMS.

Для этого известный МО ПМС, содержащий мезаструктуру из магнитоизолированных ячеек, выполненных из феррит-граната, на подложке из немагнитного граната и две системы из взаимно перпендикулярных проводников, дополнительно содержит термостат с по крайней мере одним прозрачным окном, внутри которого расположена мезаструктура и системы проводников, феррит-гранат выполнен с точкой компенсации момента импульса, а проводники выполнены из высокотемпературного сверхпроводника с точкой перехода в сверхпроводящее состояние выше рабочей температуры. For this, the well-known MO PMS, containing a mesastructure of magnetically insulated cells made of ferrite garnet, on a substrate of non-magnetic garnet and two systems of mutually perpendicular conductors, additionally contains a thermostat with at least one transparent window inside which the mesastructure and conductor systems are located, ferrite garnet is made with a point of compensation of the angular momentum, and the conductors are made of a high-temperature superconductor with a transition point to the superconducting state above the working temperature atura.

Для этого также в известном способе управления МО ПМС, включающем подачу импульсов тока в две системы из взаимно перпендикулярных проводников, во взаимно перпендикулярные проводники подают по крайней мере два последовательных импульса противоположной полярности, причем амплитуда первого импульса такова, что Н_и.д < Н_вр, где Н_и.д напряженность магнитного поля, создаваемого при подаче первого импульса тока в каждый из двух пересекающихся проводников, в точке ячейки, наиболее удаленной от места пересечения проводников, Н_вр пороговое поле вращения намагниченности, а его длительность Т_и, такова, что Т₂ < Т_и < Т₁, где Т₂ время переключения ячейки посредством механизма вращения намагниченности при подаче импульсов тока в оба пересекающихся проводника, Т₁ время переключения ячейки посредством вращения намагниченности при подаче импульса тока в один проводник, а амплитуда второго импульса тока такова, что Н_и.б < Н_вр. где Н_и.б напряженность магнитного поля, создаваемого при подаче импульса тока в каждый из двух пересекающихся проводников, в точке ячейки, наиболее близкой к месту пересечения проводников, при этом напряженность магнитного поля, создаваемого при подаче второго импульса тока в один из проводников, во всех точках ячеек, расположенных по обе стороны от этого проводника, превышает коэрцитивную силу.For this, also in the known method of controlling the MO of the ICP, which includes supplying current pulses to two systems of mutually perpendicular conductors, at least two consecutive pulses of opposite polarity are fed to the mutually perpendicular conductors, the amplitude of the first pulse being such that H _i.d <H _BP where H _{probation etc.} intensity of the magnetic field created by applying a first current pulse in each of two intersecting conductors at the cell farthest from the intersection of the conductors, the threshold field _Bp H rotation magnetization, and its duration T _and is such that T ₂ <T _and <T _1, where T ₂ is the switching time of the cell by the magnetization rotation mechanism for supplying current pulses to both intersecting conductor T ₁ time of switching cells through magnetization rotation when submitting a current pulse in one conductor, and the amplitude of the second current pulse is such that H _i . _b <H _BP. where H _ib is the magnetic field generated by applying a current pulse to each of the two intersecting conductors, at the point of the cell closest to the intersection of the conductors, while the magnetic field generated by applying a second current pulse to one of the conductors all points of the cells located on both sides of this conductor exceed the coercive force.

В частности, для повышения надежности переключения ячеек, содержащих область с пониженной анизотропией, импульсы тока подают в те проводники, точка пересечения которых наиболее удалена от области переключаемой ячейки с пониженной анизотропией. In particular, to increase the reliability of switching cells containing a region with reduced anisotropy, current pulses are fed to those conductors whose intersection point is farthest from the region of the switched cell with reduced anisotropy.

В частности, для повышения надежности переключения ячеек с асимметричной формой или асимметрично расположенных относительно проводников, импульсы тока подают в те проводники, точка пересечения которых ближе всего расположена к наиболее удаленной от этой точки области смежных ячеек. In particular, to increase the reliability of switching cells with an asymmetric shape or asymmetrically located relative to the conductors, current pulses are fed to those conductors whose intersection point is closest to the region of adjacent cells farthest from this point.

Для переключения намагниченности в заданной ячейке (что эквивалентно открытию или закрытию светового канала) в пару пересекающихся на углу этих ячеек проводников подают импульсы тока. Результирующие магнитные поля, создаваемые этими импульсами, суммируются вблизи угла заданной ячейки, в результате чего происходит ее переключение. Для того, чтобы на пересечении двух проводников переключалась лишь одна ячейка, в одном из углов с помощью ионной имплантации создают пониженную анизотропию, ячейки выполняют асимметричной формы или проводники располагают асимметрично относительно смежных ячеек. При подаче импульсов тока в оба пересекающихся проводника с такой амплитудой, что Н_и.д > Н_вр, и такой длительностью, что Т₂ < Т_и < Т₁, во всех точках переключаемой ячейки начинается вращение намагниченности, которое является неоднородным. В других ячейках, смежных с пересекающимися проводниками также начинается неоднородное вращение намагниченности, которое имеет место по всей или части поверхности этих ячеек. В обоих случаях за время Т_и их переключение не успевает закончиться, а под действием второго импульса тока, имеющего противоположную полярность, ячейка возвращается в исходное состояние. В первом случае после подачи первого импульса тока переключение смежных ячеек (как и переключаемой ячейки) осуществляется движением так называемой волны опрокидывания магнитных моментов (ВОММ), что является следствием зависимости локального времени перемагничивания от действующего в этой точке магнитного поля. Вследствие именно этой зависимости, которая является линейной, переключение переключаемой ячейки успевает закончиться, а остальных смежных нет. После окончания действия первого импульса тока и начале действия второго ВОММ в смежных ячейках из-за противоположной полярности второго импульса тока начинает двигаться в обратную сторону и затем превращается в обычную доменную стенку, движением которой и заканчивается релаксация смежных ячеек в исходное состояние. Переключаемая ячейка под действием второго импульса тока не меняет своего состояния, поскольку напряженность создаваемого этим импульсом магнитного поля во всех точках переключаемой ячейки недостаточна для ее перемагничивания по механизму вращения намагниченности, а механизм зарождения и движения доменных стенок не реализуется при отсутствии магнитных дефектов.To switch the magnetization in a given cell (which is equivalent to opening or closing a light channel), current pulses are fed into a pair of conductors intersecting at the corner of these cells. The resulting magnetic fields generated by these pulses are summed near the angle of a given cell, as a result of which it switches. In order for only one cell to switch at the intersection of two conductors, reduced anisotropy is created using ion implantation in one of the angles, the cells are asymmetric in shape or the conductors are asymmetrically positioned relative to adjacent cells. When applying pulses of current in the two conductors intersecting with such an amplitude that the _{probation etc.} H> H _Bp, and a duration that T ₂ <T _and <T _1, the rotation of the magnetization begins at all points switchable cell, which is heterogeneous. In other cells adjacent to intersecting conductors, an inhomogeneous rotation of the magnetization also begins, which takes place over all or part of the surface of these cells. In both cases, during the time T _and their switching does not have time to end, and under the action of a second current pulse having the opposite polarity, the cell returns to its original state. In the first case, after the first current pulse is applied, switching of adjacent cells (as well as a switched cell) is carried out by the movement of the so-called magnetic moment rollover wave (VOMM), which is a consequence of the dependence of the local magnetization reversal time on the magnetic field acting at this point. Due to this particular dependence, which is linear, the switching of the switched cell has time to end, but the rest are not adjacent. After the end of the action of the first current pulse and the beginning of the action of the second VOMM in adjacent cells, due to the opposite polarity of the second current pulse, it begins to move in the opposite direction and then turns into a normal domain wall, the movement of which ends the relaxation of adjacent cells to their original state. Under the action of the second current pulse, the switched cell does not change its state, since the magnetic field generated by this pulse at all points of the switched cell is insufficient for its magnetization reversal by the magnetization rotation mechanism, and the mechanism of nucleation and motion of domain walls is not realized in the absence of magnetic defects.

Поскольку время перемагничивания по механизму вращения намагниченности пропорционально гиромагнитному отношению, то мезаструктуру из магнитоизолированных ячеек выполняли из феррит-граната с компенсацией момента импульса при рабочей температуре, что обеспечивало повышенное гиромагнитное отношение. Использование термостата для поддержания рабочей температуры является очевидным. Однако одновременное использование феррит-граната с компенсацией момента импульса и термостата не позволяет достичь поставленной цели, если не использовать проводники, выполненные из высокотемпературного сверхпроводника с точкой перехода в сверхпроводящее состояние выше рабочей температуры. Использование любых других проводников даже при обеспечении надежного теплоотвода приводит к импульсному локальному нагреву переключаемой ячейки. Этого оказывается достаточно для резкого снижения гиромагнитного отношения, поскольку его температурная зависимость имеет резкий резонансный характер и изменение температуры на величину порядка 1 К приводит к уменьшению гиромагнитного отношения практически на порядок. Между тем для обеспечения механизма вращения намагниченности требуются магнитные поля порядка и более 10³ Э и токов порядка 10² А (при типично используемых размерах ячеек). Создание таких полей без нагрева ячеек возможно лишь при выполнении проводников из высокотемпературных сверхпроводников, а использование феррит-гранатов с компенсацией момента импульса и термостата, поддерживающего рабочую температуру, равную температуре компенсации магнитного момента в феррит-гранате обеспечивает повышенное гиромагнитное отношение (в 10-100 раз и более), и, как следствие, высокую скорость вращения намагниченности. Оценка показывает, что при оптимальном выборе параметров МО ПМС время переключения может быть 1-10 пс.Since the magnetization reversal time by the magnetization rotation mechanism is proportional to the gyromagnetic ratio, the mesastructure of magnetically insulated cells was made of ferrite garnet with momentum compensation at the operating temperature, which ensured an increased gyromagnetic ratio. Using a thermostat to maintain operating temperature is obvious. However, the simultaneous use of ferrite garnet with compensation of the angular momentum and thermostat does not allow us to achieve our goal if we do not use conductors made of a high-temperature superconductor with a transition point to the superconducting state above the operating temperature. The use of any other conductors, even with reliable heat removal, leads to pulsed local heating of the switched cell. This turns out to be sufficient for a sharp decrease in the gyromagnetic ratio, since its temperature dependence has a sharp resonant character and a temperature change of the order of 1 K leads to a decrease in the gyromagnetic ratio by almost an order of magnitude. Meanwhile, to ensure the mechanism of magnetization rotation, magnetic fields of the order of more than 10 ³ Oe and currents of the order of 10 ² A are required (for typically used cell sizes). The creation of such fields without heating the cells is possible only when conducting conductors from high-temperature superconductors, and the use of ferrite garnets with momentum compensation and a thermostat that maintains an operating temperature equal to the temperature of the magnetic moment compensation in the ferrite garnet provides an increased gyromagnetic ratio (10-100 times and more), and, as a consequence, a high magnetization rotation speed. Evaluation shows that with the optimal choice of the parameters of the MO PMS, the switching time can be 1-10 ps.

Заметим, что оптимизация параметров феррит-граната путем снижения поля одноосной анизотропии как за счет выбора состава материала, так и за счет его отжига позволяет снизить требуемые амплитуды токов по крайней мере на порядок. Note that the optimization of ferrite garnet parameters by reducing the uniaxial anisotropy field both by choosing the composition of the material and by annealing it allows reducing the required current amplitudes by at least an order of magnitude.

На фиг. 1 изображен фрагмент МО ПМС, где показано направление тока в проводниках и направление магнитного поля в ячейках (переключаемая ячейка в центре); на фиг. 2 и 3 также показаны фрагменты МО ПМС. Отличие состоит в том, что на фиг. 1 ячейки содержат области с пониженной анизотропией (заштрихованы), на фиг. 2 ячейки асимметричны относительно осей, параллельных проводникам и проходящих по середине между ними, а на фиг. 3 края квадратных ячеек неравноудалены от смежных параллельных проводников. На фиг. 4 показана эпюра первого I₁ и второго I₂ импульсов тока. На фиг. 5 и 6 показан МО ПМС в сборе.In FIG. 1 shows a fragment of the MO PMS, which shows the direction of the current in the conductors and the direction of the magnetic field in the cells (switchable cell in the center); in FIG. 2 and 3 also show fragments of the MO PMS. The difference is that in FIG. 1 cells contain areas with reduced anisotropy (shaded), in FIG. 2 cells are asymmetric about axes parallel to the conductors and passing in the middle between them, and in FIG. 3 edges of square cells are not equidistant from adjacent parallel conductors. In FIG. 4 shows a plot of the first I ₁ and second I ₂ current pulses. In FIG. 5 and 6 show the MO ICP assembly.

МО ПМС содержит подложку из немагнитного граната 1 с нанесенными на нее мезаструктурой из магнитоизолированных ячеек и двух систем взаимоортогональных проводников, разделенных изолирующим слоем (на фиг. 5 и 6 не показаны). Проводники могут быть нанесены непосредственно на подложку 1 между ячейками мезаструктуры или на отдельную прозрачную подложку и совмещены с мезаструктурой. Подложка 1 с мезаструктурой помещена в термостат 2, имеющий прозрачные окна 3 и 4, причем два при работе на просвет (фиг. 5), одно при работе на отражение (фиг. 6). Кроме того, при работе используется источник света 5, поляризатор 6, анализатор 7, коллимирующая линза 8, а при работе на отражение светоделитель 9 (фиг. 6). Технология изготовления мезаструктур является стандартной. Мезаструктуры изготовлены из известных висмутсодержащих монокристаллических пленок феррит-гранатов по известной технологии. Для изготовления проводников могут быть использованы любые высокотемпературные сверхпроводники с температурой перехода в сверхпроводящее состояние выше температуры кипения жидкого азота и любая известная технология их нанесения. В принципе могут быть использованы и другие сверхпроводники, поскольку выбором состава феррит-граната температура компенсации момента импульса может быть сделана любой, не превышающей температуру Нееля феррит-граната. MO PMS contains a substrate of non-magnetic garnet 1 with a mesastructure of magnetically insulated cells and two systems of mutually orthogonal conductors separated by an insulating layer (not shown in Figs. 5 and 6). The conductors can be deposited directly on the substrate 1 between the cells of the mesastructure or on a separate transparent substrate and combined with the mesastructure. The substrate 1 with the mesastructure is placed in the thermostat 2, which has transparent windows 3 and 4, and two when working on the light (Fig. 5), one when working on reflection (Fig. 6). In addition, during operation, a light source 5, a polarizer 6, an analyzer 7, a collimating lens 8 are used, and during reflection operation, a beam splitter 9 (Fig. 6). Mesastructure manufacturing technology is standard. Mesastructures are made of known bismuth-containing single-crystal films of ferrite garnets by known technology. For the manufacture of conductors, any high-temperature superconductors with a transition temperature to the superconducting state above the boiling point of liquid nitrogen and any known technology for their deposition can be used. In principle, other superconductors can also be used, since the choice of the composition of a ferrite garnet can be made to any temperature not exceeding the Néel temperature of a ferrite garnet.

МО ПМС работает следующим образом. MO PMS works as follows.

Свет от источника 1 проходит (фиг. 5) через коллимирующую линзу 8, поляризатор 6, входное окно 3, подложку с мезаструктурой 1, выходное окно 4 и анализатор 7. Поляризатор 6 и анализатор 7 установлены таким образом, что свет, проходящий через ячейки с одним направлением намагниченности ("закрытые"), полностью гасится анализатором 7, тогда как свет, прошедший через ячейки с противоположным направлением намагниченности ("открытые"), проходит через анализатор. Наличие "открытых" и "закрытых" ячеек обеспечивает пространственную модуляцию света. Временная модуляция достигается путем переключения (перемагничивания) заданных ячеек при подаче последовательности из двух импульсов тока (фиг. 4) в соответствующие проводники. The light from the source 1 passes (Fig. 5) through the collimating lens 8, the polarizer 6, the input window 3, the substrate with the mesastructure 1, the output window 4 and the analyzer 7. The polarizer 6 and the analyzer 7 are installed so that the light passing through the cells with in one direction of magnetization ("closed"), it is completely extinguished by the analyzer 7, while light transmitted through cells with the opposite direction of magnetization ("open") passes through the analyzer. The presence of "open" and "closed" cells provides spatial light modulation. Temporary modulation is achieved by switching (magnetization reversal) of the specified cells by applying a sequence of two current pulses (Fig. 4) in the corresponding conductors.

Как следует из фиг. 1-3, два пересекающихся проводника создают совпадающее по направлению магнитное поле не в одной, а в двух ячейках вблизи точки пересечения проводников, что создает условия для переключения не только заданной, но и другой ячейки, где поля от каждого из двух проводников суммируются (для двух других ячеек, смежных с обоими проводниками, создаваемые ими магнитные поля вычитаются). После подачи первого импульса тока последняя ячейка также начинает переключаться посредством механизма вращения намагниченности, однако ее переключение не заканчивается, что может быть обеспечено, в частности, одним из трех способов. В первом из них (фиг. 1) в ячейках создается область с пониженной анизотропией, причем она расположена не вблизи точки пересечения переключающих проводников, как в прототипе, а на наибольшем удалении от нее, где напряженность магнитного поля, создаваемого двумя проводниками, минимальна. Однако эта напряженность оказывается достаточной для переключения области с пониженной анизотропией по механизму вращения намагниченности, тогда как аналогичная область в другой ячейке, расположенная симметрично относительно точки пересечения проводников, вследствие недостаточно высокого переключающего поля не перемагничивается по механизму вращения намагниченности. Движение ВОММ в этой области заканчивается формированием доменной стенки, медленное движение которой не позволяет закончиться процессу перемагничивания ячейки в момент окончания первого импульса тока (фиг. 4). После подачи второго импульса тока рассматриваемая ячейка релаксирует к исходному состоянию по тому же механизму, что и другие ячейки, смежные только к одному проводнику. Это достигается, если значение Т_и превышает Т₂ не более, чем на ΔТd/V, где d размер области с пониженной анизотропией в направлении движения ВОММ, V средняя скорость доменной стенки под действием магнитного поля, создаваемого двумя проводниками в области с пониженной намагниченностью.As follows from FIG. 1-3, two intersecting conductors create a magnetic field that coincides in direction not in one, but in two cells near the point of intersection of the conductors, which creates conditions for switching not only a given, but also another cell, where the fields from each of the two conductors are summed (for two other cells adjacent to both conductors, the magnetic fields generated by them are subtracted). After the first current pulse is applied, the last cell also starts switching by means of the magnetization rotation mechanism, however, its switching does not end, which can be achieved, in particular, in one of three ways. In the first of them (Fig. 1), a region with reduced anisotropy is created in the cells, and it is located not near the intersection point of the switching conductors, as in the prototype, but at the greatest distance from it, where the magnetic field generated by the two conductors is minimal. However, this tension is sufficient to switch the region with reduced anisotropy by the magnetization rotation mechanism, while a similar region in another cell, located symmetrically with respect to the point of intersection of the conductors, due to the insufficiently high switching field is not magnetized by the magnetization rotation mechanism. The movement of the BOMM in this area ends with the formation of a domain wall, the slow movement of which does not allow the cell to reverse the magnetization process at the end of the first current pulse (Fig. 4). After a second current pulse is applied, the considered cell relaxes to its initial state by the same mechanism as other cells adjacent to only one conductor. This is achieved if the value of T _and exceeds T ₂ is not more than ΔTd / V, where d region size with reduced anisotropy in a direction VOMM motion, V the average velocity of the domain wall by the magnetic field generated by the two conductors in a region with low magnetization.

Во втором способе (фиг. 2) ячейка, которая не должна переключаться, "удлиняется" в направлении движения ВОММ (по диагонали ячеек). Удаленность этого "удлинения" также обеспечивает прерывание процесса вращения намагниченности из-за того, что действующее магнитное поле становится меньше Н_вр. В третьем случае ячейки располагаются несимметрично относительно центра между одной или обеими парами проводников (указанный центр и центр симметрии симметричной ячейки не совпадают). В этом случае d расстояние между центрами, а во втором случае размер "удлинения", при этом V скорость в области ячейки, наиболее удаленной от точки пересечения проводников.In the second method (Fig. 2), the cell, which should not be switched, "lengthens" in the direction of movement of the BOMM (along the diagonal of the cells). The remoteness of this "extension" also provides interruption of the rotation of the magnetization due to the fact that the effective magnetic field becomes less than N _BP . In the third case, the cells are located asymmetrically relative to the center between one or both pairs of conductors (the specified center and the center of symmetry of the symmetric cell do not coincide). In this case, d is the distance between the centers, and in the second case, the size of the "elongation", while V is the velocity in the region of the cell farthest from the point of intersection of the conductors.

Важной особенностью процесса вращения намагниченности в ячейках является четкий порог для Н_вр (характерный разброс порога менее 1 Э при Н_вр 1000 3000 Э). Тот факт, что переключение ячеек происходит не только при превышении четкого порога, но и при превышении длительностью переключающего импульса критического значения позволяет повысить надежность переключения.An important feature of the magnetization rotation process in the cells is a clear threshold for N _bp (a characteristic threshold spread of less than 1 Oe at N _bp 1000 3000 Oe). The fact that the switching of cells occurs not only when a clear threshold is exceeded, but also when the duration of the switching pulse exceeds a critical value, improves the reliability of switching.

Возможность осуществления изобретения обеспечивается применением известных материалов с известными технологиями получения, а также детально исследованных механизмов движения доменных стенок и вращения намагниченности. The possibility of carrying out the invention is ensured by the use of known materials with known production technologies, as well as the mechanisms of the motion of domain walls and the rotation of magnetization that are studied in detail.

Мезаструктуры изготовляли из монокристаллических пленок ферритграната состава (Bi, Tm)₃ (Fe, Fa)₅O₁₂, выращенных на подложках из гадолиний-галлиевого граната с ориентацией (III) и имеющих точку компенсации момента импульса при 80 К, при этом Н_вр составляло 520 Э. Ячейки имели характерный размер 50 мкм при периоде ячеек 75 мкм. Проводники изготовляли из сверхпроводящих пленок систем Y-Ba-Cu-O с температурой перехода в сверхпроводящее состояние 92 К. Превышение над пороговым значением Н_вр в точке переключаемой ячейки с наименьшей напряженностью действующего магнитного поля составляло 5% при этом размер области "удлинения" составлял 15% что обеспечивало безошибочное переключение ячейки в матрице размером 32 х 32 элемента. В термостате поддерживалась температура 80 К посредством продувки парами азота. Длительность первого импульса тока составляла 0,1 нс, длительность второго импульса 50 нс, а его амплитуда была такова, что не происходило перемагничивание ячеек, если этот импульс подавался первым.Mesastructures were made from single-crystal films of ferrite garnet of the composition (Bi, Tm) ₃ (Fe, Fa) ₅ O ₁₂ grown on gadolinium-gallium garnet substrates with orientation (III) and having a point of compensation of the angular momentum at 80 K, while H _bp was 520 E. Cells had a characteristic size of 50 μm with a cell period of 75 μm. The conductors were made from superconducting films of Y-Ba-Cu-O systems with a transition temperature to the superconducting state of 92 K. The excess over the threshold value of H _bp at the point of the switched cell with the lowest intensity of the acting magnetic field was 5%, while the size of the “elongation” region was 15 % which ensured error-free cell switching in a 32 x 32 element matrix. A temperature of 80 K was maintained in the thermostat by purging with nitrogen vapors. The duration of the first current pulse was 0.1 ns, the duration of the second pulse was 50 ns, and its amplitude was such that there was no magnetization reversal of the cells if this pulse was supplied first.

Claims

1. A magneto-optical spatial light modulator containing a mesastructure of magnetically insulated cells made of ferrite garnet on a substrate of non-magnetic garnet and two systems of mutually perpendicular conductors, characterized in that it further comprises a thermostat with at least one transparent window, inside of which the mesastructure and the system of conductors are located, the ferrite garnet is made with a point of compensation of the angular momentum at the operating temperature, and the conductors are made of high-temperature super windows explorer with the point of the superconducting transition above operation temperature.

2. The modulator according to claim 1, characterized in that the cells are made with reduced anisotropy in the region adjacent to the intersection of the conductors.

3. The modulator according to claim 1, characterized in that the shape of the cells is asymmetric with respect to the axes parallel to the conductors and equidistant from them.

4. The modulator according to claim 1, characterized in that the conductors are located asymmetrically relative to adjacent cells.

5. A method for controlling a magneto-optical spatial light modulator, comprising supplying current pulses to two systems of mutually perpendicular conductors, characterized in that at least two consecutive current pulses of opposite polarity are supplied to mutually perpendicular conductors, the amplitudes of the first current pulses being such that the magnetic the field created by a pair of intersecting conductors exceeds the threshold field of rotation of the magnetization at all points of the switched cell, and the amplitude The number of second current pulses is such that the magnetic field generated by a pair of intersecting conductors is less than the threshold magnetization rotation field at all points of a switched cell, while the magnetic fields generated by a pair of intersecting conductors in a switched cell are summed.

6. The method according to claim 5, characterized in that the durations T _{p of the} first current pulses are such that T ₂ <T _p <T ₁ , where T ₂ is the cell switching time by means of the magnetization rotation mechanism when the first current pulses are applied to both intersecting conductors ; T _{1 is} the cell switching time by means of the magnetization rotation mechanism when a first current pulse is applied to one of the intersecting conductors.

7. The method according to claim 5, characterized in that the amplitudes of the second current pulses are such that the magnetic field generated by a pair of intersecting conductors exceeds the coercive force at all points of the cells in which the magnetization rotates under the influence of the first current pulses.

8. The method according to claim 5, characterized in that the durations of the second current pulses exceed the time required for the initialization of all but the switchable cells in which the magnetization rotates under the influence of the first current pulses.

9. The method according to claim 5, characterized in that the current pulses are fed to those conductors whose intersection point is farthest from the region of the switched cell with reduced magnetic anisotropy.

10. The method according to claim 5, characterized in that the current pulses are fed to those conductors whose distance from the point of intersection to the edge of the switched cell is minimal.