SU1084718A1 - Эластомерный оптический усилитель света - Google Patents

Abstract

ЭЛАСТОМЕРНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ СВЕТА, содержащий прозрачСча1Пь 6ающ1/й cSe/n --- -rvrzxiZrzr/Cz:- -г: -„л : ; lit It Saaacbffatoufou cSem ную подложку, на которой последовательно расположены прозрачный электропровод щий слой и слой фотополупроводника , слой эластомера-диэлектрика, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  его оптической чувствительности и пространственного разрешени , введены слой непрозрачного диэлектрика, многослойный диэлектрический отражатель и слой эластомерапроводнига , причем на слое фотополупроводника последовательно размещены слой непрозрачйого диэлектрика, многослойный диэлектрический отражатель, слой эластомера-диэлектрика, на который нанесен слой эластомера-проводника .. (Л ///// //.//, / / / А / ;

Description

Изобретение относитс  к технике оптической записи и отображени  информации .

Известны оптические усилители света, основанные на применении эластомерных деформируемых сред совместно с фоточувствительньми сло ми на основе полупроводников. Изменение формы поверхности эластомерной диэлектрической среды, производимое за счет воздействи  на нее электростатического пол , измен ет направление проход щего или отраженного светового потока. В этих устройствах, нос щих в литературе названиео и fj Rut icon, электростатическое поле возникает при приложении напр жени  к фотополупроводниковому слою и к жидкому металлическому отражающему электроду («С Ruticoii) или к электроду, работающему в среде с тлеющим разр дом ф Rut icon) l. .

Недостатком этих устройств  вл етс  то, что фоточувствительный слой полупроводника подвергаетс  воздейстВИЮ как записывающего, так и считывающего света, что уменьшает врем 

хранени  записанной информации.

Кроме того,,о6 Ruticon имеет пониженную чувствительность и сравнительно невысокое пространственное разрешение , св занное с тем, что поверхность эластомера не  вл етс  свободной , а покры а достаточно жестким жидким металлическим слоем. В свою очередь И Ruticon обладает низкой дифракционной эффективностью, так как он работает на пропускание света при считывании информации.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  усилитель света типа ( Ruticon , который содержит последовательно нанесенные на прозрачную подложку прзрачный электропровод щий слой - слой фотополупроводника , слой эластомерадиэлектрика и гибкое металлическое зеркало.

Устройство работает следующим образом.

Посто нное напр жение смещени  подаетс  на прозрачный электропровод щий слой и гибкое металлическое зеркало, а значит,и на слой фотополупроводника . При воздействии записывающего света, падающего на слой . фотополупроводника со стороны подложки , равномерное распределение электр ического пол  в слое эластомера измен етс . При этом пондеромоторные силы электрического пол  деформируют слой эластомера, создава  на поверхности -гибкого металлического зеркала геометрический рельеф. Преобразование этого геометрического рельефа происходит при -падении считывающего света на поверхность гибкого металлического зеркала навстречу записываю . щему свету 2J .

Недостатками известного устройств  вл ютс  пониженна  чувствительность и невысокое пространственное разрешение , определ емые тем, что на слой эластомера нанесено жесткое по сравнению с эластомером металлическое зеркало.,

Цель изобретени  - повьш1ение чувствительност и пространственного разрешени  эластомерного оптического усилител  света.

Указанна  цель достига етс  тем, что в эластомерный оптический усилитель света, содержащий прозрачную подложку, на которой последовательно расположены прозрачный электропровод щий слой и слой фотополупроводника слой эластомера-диэлектрика, введены слой непрозрачного диэлектрика, многослойный диэлектрический отражатель , слой эластомера-проводника, причем на слое фотополупроводника последовательно размещены слой непрозрачного диэлектрика, многослойный диэлектрический отражатель, слой эластомера-диэлектрика, на которьй нанесен слой эластомера-проводника.

На чертеже изображена принципиальна  схема предлагаемого усилител .

На прозрачную подложку 1 последо -r,JLL,f

вательно нанесены прозрачный злектропровод щий слой 2 (например, ЗплОа), слой фотополупроводника 3 (например, Od-Se), сдой непрозрачного диэлектрика 4, многослойный диэлектрический отражатель 5, выполненный в вцде чередующихс  слоев с большим (например сульфид цинка ZnS) и малым (например криолит NajAlf) показателем преломлени  с оптической толщиной каждого в четверть длины волны света, слой эластомера-диэлектрика 6, (например, полиорганосилоксановый каучук, с использованием отвердителей холодного сшивани  и пластификаторов) и слой эластомера-проводника 7 (например, желатина с глицериновой основной). Усилитель света работает следующим образом. Источник напр жени  подсоедин етс  между прозрачным электропровод щим слоем 2 и слоем эластомера-проводкика 7. При затемненном фотополупроводг никовом слое 3 поперек сло  эластомера-диэлектрика 6 создаетс  равномерное электрическое поле. В результате возникает пондеромоторна  сила деиствующа  на границе раздела между слоем эластомера-диэлектрика 5 и слоем эластомера-проводника 6. Так как электрическое поле, а следовательно, и сила равномерно распределены по noверхности , то деформации на поверхности эластомера-диэлектрика не возникайт . , Если фотополупроводниковый слой освещен в течение короткого промежутка времени, то электрические зар ды движутс  по направлению к границе между слоем фотополупроводника 3 и слоем непрозрачного диэлектрика 4j где они улавливаютс  и образуют поверхностный слой зар дов. Эти зар ды модулируют однородное электрическое поле и вызывают пространственное изменение пондеромоторной силы, действующей на поверхности эластомерадиэлектрика . Тонкий слой эластомерапроводника 7, имеющего тот же модуль упругости, что и слой эластомерадиэлектрика , также деформируетс . Возникающа  поверхностна  деформаци  зависит от пространственного градиента освещенности записывающего света. Считывающий свет падает на поверхность эластомера-проводника со стороны обратной записывающему свету и, пройд  через деформированные прозрачные слои эластомера-проводника и эластомера-диэлектрика, истытывает отражение на многослойном диэлектрическом отражателе 5. Это зеркало состоит из чередующихс  прозрачных слоев, оптическа  толщина каждого из которых равна четверти длины волны считывающего света. Дл  видимого света очень удобными  вл ютс  сульфид цинка и криолит. Благодар  отражени ьг на границах раздела слоев получаетс  больщое число интерферирующих лучей, например лучи 1, 2, 3, 4 5 дл  отраженного света. Эти лучи при отражении интерферируют на усиление, а при прохождении - на ослабление, В случае числа слоев, приближающегос  к дес ти, коэффициент .поглощени  таких зеркал составл ет около 0,1%, а коэффициент полезного действи  очень близок к единице. Дл  исключени  вли ни  на слой фотополупроводника 3 остаточного света служит тонкий слой непрозрачного диэлектрика 4, Далее свет, отраженный от диэлектрического зеркала, вновь проходит деформированные слои эластомера-диэлектрика и эластомера-проводника. Деформаци  вли ет только на фазу отраженного света и  вл етс  фазовым рельефом. Использу  оптическую пширен-систему , можно преобразовать фазовое изображение в обычное, изменение интенсивности света в котором непосредственно зависит от соответствующей амплитуды деформации. Предлагаемый усилитель света обеспечивает существенное увеличение пространственного разрещени , так как на поверхность эластомерадиэлектрика нанесен не жесткий металлический отражающий слой, а слой эластомера-проводника, имеющего тот же модуль упругости, что эластомердиэлектрик . Кроме того, значительно увеличена чувствительность усилител  за счет двукратного прохождени  считывающего света через деформированную поверхность эластомеров.

Claims (3)

1. ЭЛАСТОМЕРНЫЙ*ОПТИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ СВЕТА, содержащий прозрач-

   С чигпыйающий

   1'
2. 2',

   Л— ную подложку, на которой последовательно расположены прозрачный электропроводящий слой и слой фотополупроводника, слой эластомера-диэлектрика, отличающийся тем, что, с целью повышения его оптической чувствительности и пространственного разрешения, введены слой непрозрачного диэлектрика, многослойный диэлектрический отражатель и слой эластомерапроводника, причем на слое фотополупроводника последовательно размещены слой непрозрачного диэлектрика, многослойный диэлектрический отражатель, слой эластомера-диэлектрика, на который нанесен слой эластомера-проводни- § ка.

   • 5 'ΖΖΖΒΖΖΖΖ^ΖΖζί'² ,/ ,, /S. /А S/. „ til IJI

   Залисыбающий с£ет
3. 7 7 7' 7' _//г ш

   SLL... 1084718..