Ячейка Керра

Ячейка Керра нашла свое применение в качестве безынерционного затвора в звуковом кино, в телевидении, при определении ско- [c.291]

Яркость 12 Ячейка Керра 289 Ячейка Поккельса 288 [c.429]

Чем точнее определяется момент выхода и возвращения сигнала, тем меньшей можно сделать длину оптического пути при той же погрешности в измерении скорости. Поэтому применение различных оптических затворов (например, практически безынерционной ячейки Керра см. гл. 3) позволяет использовать [c.45]

Абсолютное значение константы К характеризует пригодность данного вещества к использованию его в ячейке Керра. Обычно постоянной Керра называют эту величину, выраженную в длинах волн, т.е. К/Х. Она заметно уменьшается с повышением температуры жидкости, так как тепловое движение молекул препятствует их ориентации. Для нитробензола она достаточно велика — эффект легко наблюдается при подаче на конденсатор импульса напряжения с амплитудой в несколько сотен вольт. Наблюдение эффекта Керра в других жидкостях (а особенно в газах) требует использования значительно большей напряженности электрического поля. [c.122]

Рис. 10.16. Современный деления скорости света щнй от источника 5, подвергается амплитудной модуляции в ячейке Керра /С, затем поступает через линзу Ц на зеркало М и, отражаясь от него, через линзу La — на фотоэлектрический индикатор D. С помощью генератора радиочастотных колебаний G чувствительность фотоэлемента также модулируется синхронно с модуляцией интенсивности света в ячейке"" Керра.

Ячейка Керра, работающая в электрическом поле короткого мощного светового импульса, может служить фотографическим затвором, который позволяет делать время экспозиции порядка 10 с. Она с успехом применяется для изучения длительности люминесценции и других молекулярных процессов. Ячейка Керра, подобная изображенной на рис. 27.2, может служить для модуляции интенсивности света необходимо только питать конденсатор напряжением высокой частоты. [c.536]

Ячейки Керра как модулятор и затвор применяются для управления режимом работы оптических квантовых генераторов (см. 226). [c.536]

Эффект Керра в жидкостях можно наблюдать, поместив кювету, в которую введены пластинки плоского конденсатора (ячейка Керра), между скрещенными поляризаторами П и Пг (рис. 19.2). Если П1 и Пг скрещены и электрическое поле не наложено, то свет через систему не проходит. Под действием электрического поля жидкость становится по оптическим свойствам подобной одноосному кристаллу с оптической осью, направленной [c.65]

Для больщинства жидкостей В>0 (Пе> о), т. е. их анизотропия соответствует анизотропии положительного кристалла. Есть, однако, жидкости, для которых В<0 (Пе<По). Численные значения постоянной Керра для разных веществ весьма различны. Максимальным значением среди всех известных веществ обладает нитробензол, для которого В=2,2-10 ° см/В . При =10 см и =10 В/см для нитробензола ф = 0,44я я/2, т. е. такая ячейка Керра действует как пластинка в четверть волны. [c.66]

Источником света служит искра Ь. Она вместе с ячейкой Керра К питается от одного источника тока. Свет искры, отразившись от системы зеркал М М М М , проходит через поляризаторы П) и П2, между которыми помещена ячейка Керра. Когда разность потенциалов на электродах достигает пробивного значения, между ними проскакивает искра и конденсатор ячейки Керра разряжается. Отодвигая зеркала М М2, можно увеличить длину пути света от искры до ячейки Керра и таким образом получить очень малую, но заметную разность между моментом времени, в который конденсатор разряжается, и моментом времени, в который до него доходит свет. Если за данный промежуток времени молекулы успеют [c.68]

Вместо вращающегося колеса можно применять другие, более совершенные методы прерывания света, например ячейку Керра, в которой применение быстропеременного поля дает возможность производить 10 прерываний в секунду. Использование ячейки Керра позволяет значительно сократить базу. Например, в установке Андерсона (1941) с ячейкой Керра и фотоэлектрической регистрацией база составляла всего лишь 3 м. Его измерения дали с = 299 776 14 км/с. [c.200]

Более быстрое включение может быть осуществлено при помощи электрооптических затворов, основанных на эффектах Керра и Поккельса. Используемая для этой цели ячейка Керра представляет собой кювету, заполненную нитробензолом и помещенную между обкладками конденсатора. Иногда конденсатор помещается внутрь кюветы. Если приложить к конденсатору постоянное напряжение, то нитробензол становится двоякопреломляющим. В этом случае показатели преломления вдоль электрического поля п и перпендикулярно полю nj. становятся различными. При падении на ячейку плоскополяризованного луча с плоскостью поляризации под углом 45° к направлению электрического поля в ячейке вследствие двойного лучепреломления происходит разложение луча на два взаимно перпендикулярных, распространяющихся с различными скоростями. По выходе из ячейки лучи имеют некоторую разность фаз ф и, складываясь, образуют эллиптически-поляризованный луч. Эксцентриситет эллипса и его ориентация зависят от ф, значение которой определяется приложенной разностью напряжения V. При определенном напряжении Уц можно достигнуть разности фаз 180°, при этом выходящий луч будет иметь плоскость поляризации, повернутую на 90° по отношению к плоскости поляризации входящего в ячейку луча. [c.30]

Электрооптический затвор вместе с каким-либо поляроидом, например призмой Николя или призмой Глана—Томпсона, помещается в резонатор между рабочим телом и одним из зеркал (рис. 16). При этом напряжение подбирается таким, чтобы сдвиг фаз составлял 180° при двукратном прохождении. Тогда затвор будет открыт при отсутствии и закрыт при приложении напряжения к конденсатору. Накачка производится при закрытом затворе, но в некоторый момент напряжение резко снимается, и затвор открывается. Время включения затвора с помощью ячейки Керра примерно 10 с. Такой же оказывается и длительность светового импульса лазера, [c.30]

Рис. 16. Схема модуляции добротности при помощи ячейки Керра и поляризатора

Язык программирования 168 Ячейка Керра 246 [c.521]

Помимо таких вращающихся зеркал в качестве оптических затворов используют различные ячейки, например ячейку Керра, ультразвуковую ячейку и др. В последнее время стали использовать в качестве оптических затворов просветляющиеся фильтры. Их действие осно- [c.30]

В последнее время для возбуждения жидкостных лазеров используют излучение твердотельных лазеров. При таком возбуждении кювета с жидкостью помещалась внутри резонатора рядом с рубиновым стержнем. Кроме того, там же помещался оптический затвор, изготовленный на ячейке Керра. Было получено импульсное излучение до десятков мегаватт при длительности около 3...30 НС. Это излучение, длина волны которого составляла 0,69 мкм, направлялось на кювету с органической Жидкостью, на выходе из которой наблюдалось лазерное излучение на нескольких длинах волн. Частоты этого излучения равнялись сумме или разности частот передающего излучения и частот собственного колебания. моле- [c.35]

Как было показано в п. 3.1.2, ячейка Керра может быть использована для создания оптических затворов, время срабатывания которых достигает пикосекундного диапазона, если вместо внешнего электрического поля применить для переключения в соответствии с оптическим корреляционным методом ультракороткий световой импульс. [c.124]

Рис. 3.14. Типовая установка с оптическим затвором для измерения временных зависимостей [Р — поляризатор Л — анализатор Л —ячейка Керра F — регистрирующее устройство (например, пленка)].

Ячейки Керра применяются и в лазерной технике при генерации гигантских импульсов . Для этой цели затвор Керра помещается между одним из зеркал резонатора и торцом рубина. При включении ячейки Керра самовозбуждение затрудняется, что приводит к увеличению разности заселенности уровней (т. е. возбужденных атомов), необходимых для возникновения генерации. Затем, выключив ячейку Керра, можно получить мощ1юе излучеиие — гигантские импульсы . Например, используя ячейку Керра, можно заставить вьтсветиться импульс света с энергией К) Дж, генерируемый в твердотельном лазере за время порядка 10 с при этом высвечивается мощность 10 Вт = 1 ГВт. [c.292]

Наиболее, важной особенностью эффекта Керра, обусловившей широкое его применение, является весьма малая инерционность. Это свойство ячейки Керра проверялось в остроумных опытах (схема опытов изображена на рис. 3.11), а в последующем детально исследовалось в большом количеспве экспериментов. Источник света (конденсированная искра) и конденсатор Керра получают напряжение от одного источника тока. Как только произошел пробой газа между электродами (искра) и возник связанный с этим пробоем импульс света, начинает постепенно исчезать эффект Керра, что вызвано релаксацией дипольных моментов. молекул. Системой зеркал можно удлинить путь от источника света до ячейки Керра. Опыты показали, что, пока свет проходит расстояние 400 см, все следы двойного лучепреломления успевают исчезнуть. Отсюда была найдена инерционность процесса, характеризуемая средним временем х 10 с. В последующих прецизионных опытах было учтено время пробоя газа и была установлена еще меньшая инерционность эффекта (г Г 10 с). Таким образом, открылась возможность создания практически безынерционного оптического затвора и тем самым были заложены основы физики очень быстрых процессов ( нано-секундная техника 1 не = 10 с).. За последнее время эта техника приобрела особое значение в связи с возможностью получения очень больших мощностей светового потока в лазерах. Действительно, если возбудить в твердотельном лазере импульс света с энергией 10 Дж и продолжительностью 10" с, то мощность такого импульса составит 10 кВт. Если же с помощью какого-либо быстродействующего устройства (например, ячейки Керра) заставить высветиться эту систему за время порядка 10 с, то мощность импульса составит уже 1 ГВт. Такие гигантские импульс обладают некоторыми совершенно новыми физическими свойствами. Использование подобных сверхмощных световых потоков играет большую роль в области бурно развивающейся нелинейной оптики, а также при решении различных технических задач. [c.123]

Электронные пучки легко модулировать, поэтому электронный преобразователь может быть использован в качестве модулятора или оптического затвора, менее инерционного, чем лаж(, ячейка Керра. Работает такой затвор с малыми энергетическими потерями, а часто даже с усилением потока электронов. Следует иметь в виду, что описываемое устройство не является чисто оптической системой — электронные пучки можно усиливать различными способами, поэтому яркость на выходе з.яектронного преобразователя может заметно превосходить яркость оптического изображения на его входе. Современные ЭОП с сурьмяноцезиевым фотокатодом позволяют увеличивать яркость изображения в 20 раз. При некотором усложнении электронной схемы может быть проведена временная развертка исследуемых сигналов. При этом временное разрешение достигает значений 10 с. Надо думать, что приборы подобного типа в ближайшем будущем будут широко использовать в научном эксперименте и при решении различных технических задач. [c.444]

Рис. 10.17. Измерение с Вергстрандом осно.1 вывается на методе фазочувствительного ин дикатора и похоже на опыт, иллюстрируемый приводимыми здесь графиками (см. рис. 10.16). Интенсивность света, поступающего от источника в ячейку Керра, постоянна а), но свет, выходящий из ячейки Керра, модулирован б). Передвигая зеркало М, можно изменять время прохождения светом пути от К до D, так что свет поступает в D, как показано на оис. 10.17 (в). Есл мы чуть-чуть отодвинем М, свет поступит позднее (г). Чем дальше отодвинуто М, тем еще позднее поступит свет д ж). Теперь предположим, что чувствительность индикатора модулируется, как показано здесь (э). Сигнал от индикатора возникает только тогда, когда этот индикатор обладает чувствительностью и при этом на него поступает свет. В результате мы получаем график а ) чувствительности индикатора к световому сиг-> налу а). Для светового сигнала б) мы имеем падающий свет и чувствительность индикатора совпадают по фазе (б ). Для светового сигнала в) имеем в ). Для светового сигнала г) разность фаз между падающ-им светом и чувствительностью индикатора равна 180 , т. е. их фазы противоположны, и поэтому сигнал индикатора обращается в нуль (г ). Для светового сигнала 5) имеем д ). Когда мы непрерывно изменяем положение зеркала М, получается следующий график среднего по времени величины сигнала индикатора (е ). Расстояние между двумя соседними максимумами на этой кривой соответствует изменению длины пути света на 2Д1. вызванному перемещением зеркала М 2ДЬс= = l/Vp q следовательно, с 2 где Vp -

Полученные результаты имеют не только научное, но и практическое значение, потому что именно этими временами определяется время существования двойного лучепреломления в электрическом поле (явление Керра, см. 152) и, следовательно, эти времена определяют минимальную экспозицию при использовании ячейки Керра в качестве фотографического затвора. Такой затвор теперь находит широкое применение при исследовании различных бы-стропротекающих процессов и имеет другие практические применения. [c.598]

Таким образо.м, время, в течение которого устанавливается или пропадает двойное лучепрело.мление в электрическом поле, позволяет использовать ячейку Керра в качестве практически безынерционного оптического затвора. Это свойство эффекта Керра нашло применение как на практике, так и в лабораторных исследованиях. В частности, ячейка Керра использовалась в опытах по измерению скорости света, а в последнее время она с успехом была применена для получения мощных импульсов света в твердотельных лазерах. [c.69]

МОДУЛЯЦИЯ (от лат. тойи1а1)о — мерность, размеренность) — изменение по заданному закону во времени параметров, характеризующих к.-л. стационарный процесс. Примеры М. изменение по определ. закону амплитуды, частоты или фазы гармонии, колебания для внесения в колебат. процесс требуемой информации (см. Модулированные колебания. Модуляция колебаний), изменение во времени интенсивности электронного потока в электронно-лучевом осциллографе, осуществляемое с помощью спец, электрода (модулятора) и приводящее к соответствующему изменению яркости свечения экрана трубки управление яркостью света с помощью поляризующих устройств и ячейки Керра (см. Модуляция света) изменение скорости электронов и плотности пучка в электронном потоке в клистроне и др. В этих случаях один или неск. параметров, характеризующих стационарный процесс (напр,, интенсивность, амплитуда, скорость, частота), изменяются синхронно с модулирующим воздействием. [c.183]

Действие электрооптического затвора основано на использовании линейного (Поккельса вффекта) или квадратичного (Керра аффекта) эл.-оптич. эффекта — зависимости двулучепреломления среды от напряжённости приложенного к ней электрич. поля. Такой О. з. состоит из эл.-оптич. ячейки, помещённой между двумя параллельными (или скрещенными) поляризаторами. Управлепие затвором осуществляется обычно подачей на эл.-оптич. ячейку т. и. полуволнового напряжения — напряжения, при к-ром возникающее в среде двойное лучепреломление приводит к сдвигу фаз между обыкновенной и необыкновенной волнами на величину л. В технике измерений сверхкоротких лазерных импульсов для управления эл.-оптич. затвором вместо алектрич. нмиульсов используются мощные поляри-аов. световые импульсы (затвор Дюге и Хансена), к-рые, распространяясь в ячейке Керра, приводят вследствие нелинейности среды к возникновению оптически наведённого двулучепреломления. Скорость переключения таких О. 3. очень высока (до с). [c.453]

Эффект Керра практически безынерционен оптическая анизотропия устанавливается вслед за члектрическим полем за время около 10 с. Эффект Керра используется для создания безынерционных оптических затворов ячейка Керра). [c.223]

Во многих случаях длительность экспозиции, даваемая механическим затворо л (порядка до сек), оказывается слишком большой. Тогда экспозицию задают путем регулирования длительности осветительной вспышки. В качестве затвора с очень малой экспозицией можно использовать ячейку Керра (рис. 248). [c.363]

Действие ячейки Керра основано на способности некоторых веществ (нитробензол, хлороформ, ортонитротолуол и др.) в электрическом поле приобретать свойство двойного лучепреломления. Ячейка Керра представляет собой герметическую кювету К с плоско-параллельными прозрачными стенками и с металли- [c.363]

Рубиновый стержень лазера, применяемого в голографии, обычно имеет диаметр 5—10 мм и длину 75—100 мм. Оба торца стержня тщательно полируют, чтобы они были параллельны друг другу, и покрывают противоотражающим слоем. Модуляция добротности в лазере осуществляется либо ячейкой Керра, либо ячейкой Пок-кельса, либо насыщающимся поглотителем. [c.276]

Следует отметить, что логические элементы быстродействующих счетных машин с оптическим входом можно создавать и на основе других комбинаций различных нелинейных оптических элементов. Так, например, в качестве логического элемента И мо ет также служить система, состоящая из пироэлектрического детектора (устройства, вырабатьтающего сигнал низкой частоты при поглощении импульса оптического излучения) и подключенной к нему ячейки Керра [266]. При поглощении оптического импульса напряжение, возникшее на пироэлектрике, откроет на некоторое время ячейку Керра. Сигнал на выходе системы появится лишь при одновременном попадании световых импульсов на пироэлектрик и ячейку Керра. Молекулярные кристаллы благодаря большому пироэлектрическому эффекту (триглицинсульфат, мета-нитроанилин), значительной нелинейной восприимчивости и двулучепреломлению (мета-нитроанилин) вполне могут быть использованы в описанных вариантах оптических логических элементов. [c.182]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...