Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Якушенков Ю.Г. -> "Теория и расчет оптико-электронных приборов" -> 94

Теория и расчет оптико-электронных приборов - Якушенков Ю.Г.

Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов — М.: Логос, 1999. — 480 c.
ISBN 5-88439-035-1
Скачать (прямая ссылка): teoriyairaschetelektronnihpriborov1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 88 89 90 91 92 93 < 94 > 95 96 97 98 99 100 .. 188 >> Следующая


Кристаллы KDP и ADP гигроскопичны, поэтому требуют защиты от воздействия влаги. В видимой области спектра световые потери в них составляют 3...4% на 1 см длины; отражение от торцов составляет 4...5%.

Лучшими эксплуатационными параметрами обладает ниобат лития LiNbO3, который почти не растворяется в воде и кислотах. Показатель преломления LiNbO3 для обыкновенного луча п = 2,286, для необыкновенного пе = 2,2; коэффициент его теплового расширения составляет 16,7-Ю"6 К'1. Однако LiNbO3 необходимо просветлять, так как отражение от торцов может составлять 30. ..32% для А, = 0,53; 1,06 мкм. Поглощение в этом материале на 1 см составляет для указанных длин волн 1...2%.

В [19] приведены данные по объемной и поверхностной стойкости ряда электрооптических кристаллов к мощному лазерному излучению. В этих модуляторах достигнуты частоты модуляции свыше 4 ГГц и полосы частот около 1,5 ГГц при потребляемой мощности 1...60 МВт на 1 МГц полосы.

Среди материалов для магнитооптических модуляторов, основанных на использовании явления поворота плоскости поляризации при наложении магнитного поля, наиболее распространены монокристаллы железоиттриевого граната. Их применяют для модуляции в ближней и средней ИК области спектра (1...5 мкм), они потребляют сравнительно небольшие мощности (доли ватта) и обеспечивают глубину модуляции до 40% на частотах до 200 МГц.

В некоторых кристаллах и жидкостях показатель преломления изменяется при механической деформации. Этот эффект, называемый фотоупругостью, можно использовать для отклонения лучей, проходящих через такие вещества, т.е. для создания модулятора.

9'

259 Ю.Г. Якушенков. Теория и расчет оптико-электронных приборов

Если сигнал s(t) - sin (со2t) звуковой частоты со2 прикладывается к пьезоэлектрическому элементу, помещенному на одном из концов ультразвуковой ячейки, выполненной из материала, обладающего ярко выраженными акустооптическими свойствами (кварцевая пластина, кювета с жидкостью и т.п.), то по длине X ячейки наблюдается синусоидальное изменение показателя преломления, описываемое как

Ал (jc, t) - т sin[co2 (t - х/v3 )j,

т — глубина модуляции; v3 — скорость распространения звука в ячейке. Иными словами, ячейка превращается в периодическую структуру, аналогичную дифракционной решетке. Если на такую ячейку под определенным углом 02 (углом Брэгга) падает пучок параллельных лучей с длиной волны X, то в результате дифракции он отклонится на угол 02+0д ~ (H1XfBnv3. При этом будет иметь место лишь первый порядок дифракции. Угол дифракции 0Д линейно связан с частотой со2 управляющего сигнала.

Меняя амплитуду приложенного к ячейке напряжения и частоту со2, можно управлять глубиной модуляции и углом отклонения выходящих из ячейки лучей. Поместив после ячейки линзу с фокусным расстоянием f' в ее фокальной плоскости получим линейное смещение сфокусированного пучка jc = f'X(ull2nv3.

Акустооптические модуляторы используются и как динамические транспаранты (см. ниже § 9.7).

К настоящему времени создано большое количество модуляторов, основанных и на других физических явлениях (интерференционные и дифракционные модуляторы; модуляторы на основе нарушения оптического контакта, т.е. явления полного внутреннего отражения; модуляторы, в которых используется изменение поглощения в полупроводнике при изменении концентрации свободных носителей; фото-хромные и др.). Но большинство таких модуляторов практически не вышло из стадии лабораторных или опытных образцов и не нашло широкого промышленного применения. Описание механизма их работы и некоторые конструктивные данные можно найти в литературе, например [10,19].

9.7. Пространственно-временные модуляторы (динамические транспаранты)

Отдельную группу устройств, предназначенных для изменения параметров проходящих через них оптических сигналов, составляют

260 Глава 9. Модуляция и демодуляция в оптико-электронных приборах

пространственно-временные модуляторы (ПВМ), в которых осуществляется управление сигналом не только во времени, как в описанных выше устройствах, но и по сечению модулируемого пучка лучей. Такие устройства, называемые также динамическими транспарантами, широко применяются в ОЭП для обработки изображений и графической информации, в оптических вычислительных устройствах и в ряде других. Большинство из них работает с когерентным излучением.

Принцип действия многих ПВМ основан на изменении оптической толщины сравнительно тонких слоев некоторых материалов путем воздействия на них оптического излучения или пучка электронов. При этом воздействии изменяется прозрачность или отражательная способность модулирующего слоя (меняется его фазовый рельеф) как во времени, так и по площади этого слоя. Кроме этого, в некоторых транспарантах можно менять оптические свойства путем изменения управляющего напряжения, прикладываемого к отдельным участкам ПВМ.

Схема оптически управляемого ПВМ представлена на рис. 9.10, а. Транспарант состоит из прозрачных электродов 1, слоя фотопроводника 2, разделительного слоя 3 в виде диэлектрического зеркала и электрооптического модулирующего слоя 4.
Предыдущая << 1 .. 88 89 90 91 92 93 < 94 > 95 96 97 98 99 100 .. 188 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed