RU2487450C1

RU2487450C1 - Optoelectronic amplifier

Info

Publication number: RU2487450C1
Application number: RU2012108905/28A
Authority: RU
Inventors: Александр Абрамович Часовской
Original assignee: Александр Абрамович Часовской
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2013-07-10

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: optoelectronic amplifier has a turned semitransparent mirror, two turned reflecting mirrors, a radiation source, two optoelectronic converters and two correcting lenses. The optical output of the first correcting lens is connected through a first optoelectronic converter to the optical input of the second correcting lens. The device includes a second amplifier, a third correcting lens and a third turned reflecting mirror, having an optical input and an optical output respectively connected through the second turned reflecting mirror, through the third correcting lens to the optical output of the second correcting lens and through the first turned reflecting mirror to the first optical input of the turned semitransparent mirror. The first optical output, second optical input and second optical output of the turned semitransparent mirror are respectively connected to the optical input of the first correcting lens, the optical output of the radiation source and the optical input of the second amplifier.

EFFECT: high light amplification.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области оптической техники и может быть использовано в оптических системах.The invention relates to the field of optical technology and can be used in optical systems.

Известен оптоэлектронный усилитель, представленный как лазерный передатчик, изложенный в патенте автора №2270498. Он состоит из оптоэлектронного преобразователя, излучающего усиленный свет с помощью люминофора. На вход преобразователя может поступать световая энергия от источника излучения, представленного как лазер. Однако устройство не способно увеличить усиление при недостаточной монохроматичности света на оптическом выходе преобразователя. Известен оптоэлектронный усилитель, входящий в состав оптоэлектронного осветителя, изложенного в патенте №2420688, автор Часовской А.А. В отличие от вышеупомянутого в его состав входит второй оптоэлектронный преобразователь. В нем оптический выход первой корректирующей линзы через первый оптоэлектронный преобразователь связан с оптическим входом второй корректирующей линзы. В состав устройства также входит повернутое полупрозрачное зеркало, два повернутых отражательных зеркала и источник излучения, представленный как лазер. Однако устройство не способно увеличить усиление при нарушении монохроматичности света или при отсутствии необходимой увеличенной частоты на оптическом выходе второго преобразователя. С помощью предлагаемого устройства увеличивается усиление света. Достигается это введением второго усилителя третьей корректирующей линзы и третьего повернутого отражательного зеркала, имеющего оптический вход и оптический выход, соответственно связанные через второе повернутое отражательное зеркало, через третью корректирующую линзу с оптическим выходом второй корректирующей линзы и через первое повернутое отражательное зеркало с первым оптическим входом повернутого полупрозрачного зеркала, имеющего первый оптический выход, второй оптический вход и второй оптический выход, соответственно связанные с оптическим входом первой корректирующей линзы, с оптическим выходом источника излучения и с оптическим входом второго усилителя.Known optoelectronic amplifier, presented as a laser transmitter, described in the patent of the author No. 2270498. It consists of an optoelectronic converter emitting amplified light using a phosphor. At the input of the converter, light energy can be supplied from a radiation source presented as a laser. However, the device is not able to increase the gain with insufficient monochromatic light at the optical output of the Converter. Known optoelectronic amplifier, which is part of the optoelectronic illuminator described in patent No. 2420688, author Chasovskaya AA In contrast to the above, it includes a second optoelectronic converter. In it, the optical output of the first correction lens through the first optoelectronic converter is connected to the optical input of the second correction lens. The device also includes a rotated translucent mirror, two rotated reflective mirrors and a radiation source, presented as a laser. However, the device is not able to increase the gain in case of violation of the monochromatic light or in the absence of the necessary increased frequency at the optical output of the second Converter. Using the proposed device increases the light gain. This is achieved by introducing a second amplifier of the third corrective lens and a third rotated reflective mirror having an optical input and an optical output, respectively connected through a second rotated reflective mirror, through a third corrective lens with an optical output of the second corrective lens and through the first rotated reflective mirror with the first optical input of the rotated a translucent mirror having a first optical output, a second optical input and a second optical output, respectively associated with the optical input of the first correction lenses, the optical output of the radiation source and the optical input of the second amplifier.

На фигуре 1 и в тексте приняты следующие обозначения:In figure 1 and in the text, the following notation:

1, 2 - повернутые отражательные зеркала,1, 2 - rotated reflective mirrors,

3 - корректирующая линза,3 - corrective lens

4 - оптоэлектронный преобразователь,4 - optoelectronic converter,

5 - корректирующая линза,5 - corrective lens

6 - оптоэлектронный преобразователь,6 - optoelectronic Converter,

7 - корректирующая линза,7 - corrective lens

8 - повернутое отражательное зеркало,8 - rotated reflective mirror,

9 - повернутое полупрозрачное зеркало,9 - rotated translucent mirror,

10 - второй усилитель,10 - second amplifier

11 - источник излучения, при этом оптический выход источника излучения 11 через повернутое полупрозрачное зеркало 9, через корректирующую линзу 7, через оптоэлектронный преобразователь 6, через корректирующую линзу 5, через оптоэлектронный преобразователь 4, через корректирующую линзу 3, через повернутое отражательное зеркало 2, через повернутое отражательное зеркало 1, через повернутое отражательное зеркало 8, через повернутое полупрозрачное зеркало 9 связан с оптическим входом второго усилителя 10.11 is a radiation source, while the optical output of the radiation source 11 through a rotated translucent mirror 9, through a correction lens 7, through an optoelectronic converter 6, through a correction lens 5, through an optoelectronic converter 4, through a correction lens 3, through a rotated reflective mirror 2, through the rotated reflective mirror 1, through the rotated reflective mirror 8, through the rotated translucent mirror 9 is connected to the optical input of the second amplifier 10.

Работа устройства осуществляется следующим образомThe operation of the device is as follows

Источник излучения 11, который может быть и лазером, формирует световой поток, проходящий через повернутое полупрозрачное зеркало 9, через корректирующую линзу 7 в оптоэлектронный преобразователь 6, где осуществляется усиление и формирование спектра света. Это осуществляется путем подбора люминофора в преобразователе, например так, как показано в книге И.К.Верещагин «Введение в оптоэлектронику», М.: Высшая школа, 1991 г., стр.62, 63. При этом может излучаться когерентный и некогерентный свет. Линза 7 обеспечивает освещение фотопроводника преобразователя 6. Оптический выход оптоэлектронного преобразователя связан через корректирующую линзу 5 с оптическим входом оптоэлектронного преобразователя 4, где световой поток еще более усиливается и поступает через корректирующую линзу 3, формирующую пучок параллельных лучей, через повернутое отражательное зеркало 2, через повернутое отражательное зеркало 1, через повернутое отражательное зеркало 8, через повернутое полупрозрачное зеркало 9, через корректирующую линзу 7 в преобразователь 6 и на оптический вход второго усилителя 10. Таким образом, обеспечивается лавинообразное усиление света в контуре, состоящем из отражательных зеркал, до режима насыщения. При этом контур может быть настроен в резонанс путем регулировки его длины. Если частоты на оптических выходах преобразователя 5 и источника 11 совпадут и совпадают амплитуды на оптических выходах повернутого полупрозрачного зеркала 9, то обеспечится дополнительное увеличение усиления. Однако и при отсутствии совпадения частот увеличение усиления будет иметь место, в том числе и когда свет не когерентен и не монохроматичен. Источник излучения 11 может представлять из себя лазер, светодиод или отражатель лазерного излучения. При этом источник может находиться на определенном расстоянии. Кроме того, световая энергия с оптического выхода и источника излучения 11 также поступает во второй усилитель 10, который может представлять из себя, например, аналогичный усилитель. Во втором усилителе может быть предусмотрен оптический выход для связи с последующими усилителями. Предлагаемое устройство может быть использовано в приемных и передающих оптических системах. Внедрение устройства обеспечит энергосбережение и даст экономический эффект.The radiation source 11, which can also be a laser, generates a luminous flux passing through a turned translucent mirror 9 through a correction lens 7 into an optoelectronic converter 6, where the light spectrum is amplified and formed. This is done by selecting the phosphor in the converter, for example, as shown in the book by I.K. Vereshchagin, “Introduction to Optoelectronics”, Moscow: Vysshaya Shkola, 1991, p. 62, 63. In this case, coherent and incoherent light can be emitted. . The lens 7 provides illumination of the photoconductor of the converter 6. The optical output of the optoelectronic converter is connected through a correction lens 5 to the optical input of the optoelectronic converter 4, where the light flux is further amplified and enters through the correction lens 3, which forms a beam of parallel rays, through a rotated reflective mirror 2, through a rotated reflective mirror 2 reflective mirror 1, through a turned reflective mirror 8, through a turned translucent mirror 9, through a correction lens 7 to convert l and 6 to the optical input of the second amplifier 10. Thus, the light is provided by avalanche gain in the loop consisting of the reflecting mirrors, to the saturation mode. In this case, the circuit can be tuned into resonance by adjusting its length. If the frequencies at the optical outputs of the transducer 5 and the source 11 coincide and the amplitudes at the optical outputs of the rotated translucent mirror 9 coincide, an additional increase in gain will be provided. However, even in the absence of coincidence of frequencies, an increase in gain will take place, including when the light is not coherent and not monochromatic. The radiation source 11 may be a laser, LED or laser reflector. In this case, the source may be at a certain distance. In addition, the light energy from the optical output and the radiation source 11 also enters the second amplifier 10, which can be, for example, a similar amplifier. An optical output may be provided in the second amplifier for communication with subsequent amplifiers. The proposed device can be used in receiving and transmitting optical systems. The implementation of the device will provide energy saving and will give an economic effect.

Claims

An optoelectronic amplifier, consisting of: a rotated translucent mirror, two rotated reflective mirrors, a radiation source, two optoelectronic converters and two correction lenses, where the optical output of the first correction lens through the first optoelectronic converter is connected to the optical input of the second correction lens, characterized in that the second is introduced an amplifier, a third corrective lens and a third rotated reflective mirror having an optical input and an optical output, respectively transmitted through a second rotated reflective mirror, through a third corrective lens with an optical output of the second corrective lens and through a first rotated reflective mirror with a first optical input of a rotated translucent mirror having a first optical output, a second optical input and a second optical output, respectively associated with an optical input of the first corrective lens, with the optical output of the radiation source and with the optical input of the second amplifier.