SU805803A1 - Оптически управл емый пространственно-временной модул тор света - Google Patents

Abstract

ОПТИЧЕСКИ УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРО- IСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ МОДУЛЯТОР I СВЕТА/ представл ющий собой пластину фотопровод адего электрооптического кристалла кубической симметрии с прозрачныьда электродами, о т л и- Ч а ю щ и и с   тем, что, с целью расширени  диапазона передаваемых пространственных частот, увеличени  чувствительности и повышени  надежности, пластина ориентирована в плоскости (ill) , а электроды нанесены непосредственно на поверхности, параллельные плоскости (111) .(Лэоо ел эоо00

Description

Изобретение относитс  к оптике, а именно к пространственной модул - ции пол ризации световых лучей с использованием электрооптического эффекта Поккельса и может быть использовано , например, в оптических спектроаналиэаторах и схемах соглас ванной фильтрации.

Известен оптически управл емый пространственно-временный модул тор света (ОУ ПВМС), так называемый фототитус l , который представл ет собой многослойную структуру, состо щую из прозрачного электрода, сло  аморфного фотопроводника, диэлектрического зеркала, пластины одноосног электрооптического кристалла KD РО прозрачного электрода,

. Недостатками фототитуса  вл етс  сравнительно низка  разрешающа  способность (около 20 л/мм), необходимость использовани  дл  его работ холодильника, мала  углова  аппертура .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  ОУ ПЬМС, представл ющий собой пластину фотопровод щего элек рооптического кристалла кубической симметрии с прозрачными электродами 23 (прототип),

К его недостаткам можно отнести сравнительно небольшие диапазон передаваемых частот, чувствительность и надежность.

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона передаваемых пространственных частот, увеличени  чувствительности и повышени  надежности ОУ ПВМС.

Цель достигаетс  тем, что в ОУ ПВМС, представл ющем собой пластину фотопровод щего электрооптического

кристалла кубической симметрии с прозрачными электродами, пластина ориентирована в плоскости (111), а

электроды нанесены непосредственно на поверхности пластины, паралельные плоскости (w).

. На чертеже представлен предлагаемый модул тор. Он содержит фотопровод щий электрооптический кристалл

и прозрачные электроды 2 и 3, расположенные непосредственно на поверхност х пластины.

I

При ориентации кубического крис .талла (ш) продольный электрооптический эффект отсутствует. Однако така  пластина обладает двойным поперечным эффектом Паккельса. Если в пластине кристалла сформировано объемное распределение электрического зар да, то электрическое поле этого распределени  имеет компоненты , лежащие в плоскости кристаллической пластины. При ориентации пластины (Ш) только такие компоненты электрического пол  дают вклад в элект рооптический эффект. Поскольку в этом случае модул ци  компонент .электрического пол , направленных поперек пластины кристалла, оказываетс  несущественной, обе поверхности кристаллической пластины могут быть эквипотенциальны, т.е. электроды могут быть расположены непосредственно .на поверхности кристалла,

В процессе записи в объеме кристаллической пластины формируетс  распределение электрического зар да, соответствующее распределению интенсивности света в записываемом изобретении . Расчет показал, что

. г

41

Ьщ

L

Q где u t| - разность фаз дл  обыкноаенноного и необыкновенного лучей;

f :

пространственна  частота; Т((,- электрооптический коэффициент;

а - толщина сло  зар да; По - показатель преломлени 

кристалла;

кр- диэлектрическа  посто нна  J,кристалла;

d - средн   поверхностна 

плотность электрического зар да;

Л - длина волны излучени ; бо- диэлектрическа  посто нна 

окружающей среды. Из формулы следует, что при

{f-; - При этом сама веI 2ira i. I

личйна it оказываетс  больше, чем 0 в случае модул тора ПРОМ. Это позвол ет расширить диапазон рабочих пространственных частот модул тора, С увеличением толщины сло  объемного зар да разрешающа  способность 5 модул тора увеличиваетс . Поэтому в этом случае нет необходимости уменьшать толщину сло  зар да за счет увеличени  экспозиции записывающим светом. Это приводит, к увели 0 чению чувствительности модул тора. Отсутствие диэлектрических слоев упрощает технологию изготовлени  модул тора и увеличивает его надежность . „

5 Были изготовлены экспериментальные образцы модул тора. Использован кристалл кубической симметрии Bi . Пластина такого кристалла имела ориентацию . Прозрачные

0 электроды из пластины или окиси

инди -окиси олова наносились непосрекствённо на поверхность кристалла . Экспериментально измеренна  зависимость bCf от i удовлетворительно совпадает с расчетом, сделанным

по вышеприведенной формуле. Дифракционна  эффективность модул тора .пр всех пространственных частотах оказалась выше дифракционной эффективности модул тора ПРрМ, а ее зависимость от i более плавной. Так, например , дифракционна  эффективность модул тора при 1 180 л/мм оказалась равной дифракционной эффективности модул тора ПРОМ при { 30 л/мм Следует отметить, что при воспроизведении записанного на модул торе изображени  все компоненты спектра пространственных частот получают сдвиг , поскольку распределение компонент электрического пол , лежащих в плоскости распределени  зар да, сдвинуто на /2 по отношению к распределению зар да. Это приводит к тому, что с модул тора воспроизводитс  не исходное изображение , а изображение, однозначно с ним св занное. Дл  некоторых применений модул тора, например, в оптических спектроанализаторах, это обсто тельство несущественно, поскольку мощности спектров этих изобргикений совпадают. Однако в других случа х, например дл  использовани  модул тора в качестве устройства ввода в схеме согласованной фильтрации , это обсто тельство должно быть учтено. Кроме того, следует отметить , что дл  считывани  изображе0 ний с модул тора ПРСМ используют линейно-поЛ ризованный свет, дл  считывани  изображений с данного модул тора используют циркул рно-пол ризованный свет.

Таким образом, предлагаемый ОУ

5 ПВМС по сравнению с известным ОУ ПВМС имеет больший в 5-6 раз диапазон передаваемых пространственных частот; большую.по крайней мере в 2-3 раза чувствительность к записы0 вающему свету; большую надежность благодар  отсутствию диэлектрических слоев в структуре модул тора.

Claims (1)

1. . ОПТИЧЕСКИ УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРОСТРАНСТВЕННО—ВРЕМЕННОЙ МОДУЛЯТОР I СВЕТА, представляющий собой пластину фотопроводящего электрооптического кристалла кубической симметрии с прозрачными электродами, о т л иЧ а ю щи й с я тем, что, с целью расширения диапазона передаваемых пространственных частот, увеличения чувствительности и повышения надежности, пластина ориентирована в плоскости (111) , а электроды нанесены непосредственно на поверхности, параллельные плоскости (111) .