Дефлекторы электрооптические

Разрешающая способность электрооптического дефлектора определяется [c.85]

В гл. 4 мы исследовали распространение электромагнитного излучения в анизотропных кристаллических средах. Было показано, что нормальные моды распространения можно определить из эллипсоида показателей преломления. В данной главе мы рассмотрим распространение оптического излучения в кристаллах при наличии внешнего электрического поля. Будет показано, что в некоторых типах кристаллов внешнее электрическое поле приводит к изменению как размеров, так и ориентации осей эллипсоида показателей преломления. Это явление называется электрооптическим эффектом. Электрооптический эффект представляет собой удобный и широко используемый способ управления фазой и интенсивностью оптического излучения. Такая модуляция находит многочисленные применения в различных устройствах, например для кодирования информации в оптических лучах, дефлекторах оптических пучков и спектральных перестраиваемых фильтрах. Некоторые из этих применений мы обсудим в следующей главе. [c.238]

В гл. 9 было показано, что при взаимодействии световых пучков со звуковой волной в фотоупругой среде возникает много интересных явлений. Эти явления (например, брэгговская дифракция) могут быть использованы при создании модуляторов света, дефлекторов пучков, перестраиваемых фильтров, анализаторов спектра и устройств обработки сигналов. Использование акустооптического взаимодействия позволяет модулировать лазерное излучение или обрабатывать с высокой скоростью информацию, переносимую излучением, поскольку при этом отпадает необходимость в использовании каких-либо механических перемещающихся элементов. Это свойство аналогично электрооптической модуляции с той лишь разницей, что при акустооптическом взаимодействии вместо постоянных полей применяются ВЧ-поля. Последние достижения в применениях акустооптических устройств обусловлены главным образом наличием лазеров, которые генерируют интенсивные когерентные световые пучки, развитием эффективных широкополосных преобразователей, генерирующих упругие волны с частотами вплоть до микроволновых, а также открытием веществ, обладающих замечательными упругими и оптическими свойствами. В данной главе мы изучим различные устройства, основанные на брэгговской дифракции. Будут рассмотрены их характеристики пропускания, эффективность дифракции, рабочая полоса частот и другие параметры. [c.393]

Как и в случае электрооптических дефлекторов, нас не интересует абсолютное значение отклонения Ав. Гораздо больший интерес представляет число разрешимых элементов пучка, т. е. число, определяющее, во сколько раз величина Ав превышает угловую расходимость пучка. Если угловую расходимость пучка рассматривать как 60 2Х/жпш [см. (10.1.5)], где — размер гауссова пучка в перетяжке, то число разрешимых элементов запишется в виде [c.412]

Как показано в табл 1, существуют три основных типа дефлекторов механические, акустооптические и электрооптические. В табл. 1 приведены примеры каждого типа. Количественными [c.430]

Существует два типа электрооптических дефлекторов аналоговые и цифровые. В аналоговом дефлекторе к электрооптической призме прикладывается электрическое поле, вызывающее изменение показателя преломления, что влечет за собой изменение угла прохождения лазерного пучка через призму таким образом, данное устройство представляет собой угловой дефлектор пучка света. Однако практически электрооптические коэффициенты известных материалов слишком малы, чтобы давать большие углы отклонения при приемлемых значениях электрического поля. Поэтому с целью увеличения угла отклонения, а следовательно, и числа разрешимых точек применяют последовательные каскады призм. [c.432]

Критерием качества для электрооптических дефлекторов и модуляторов может служить отношение г7%. Как показано в 3, электрооптический коэффициент г про порционален поляризации г хР- Используя соотношение [c.379]

Угол отклонения лазерного луча электрооптическим дефлектором дается выражением [60] [c.380]

Критерий качества кристалла для электрооптического дефлектора обратно пропорционален диэлектрической проницаемости, однако электрооптический коэффициент г пропорционален г. Таким образом, для оценки качества кристалла полезно использовать поляризационный коэффициент f r/г, который также приведен в табл. 8.8. [c.382]

Основными объемными электрооптическими устройствами, нашедшими применение в современной технике, являются электрооптические модуляторы, затворы и дефлекторы световых пучков— аналоговые и дискретные. Сводка главных характеристик важнейших используемых в технике электрооптических материалов приведена в табл. 7.1. Ниже рассматриваются их основные применения. [c.201]

Объемные электрооптические дефлекторы света — аналоговые и дискретные. Появление лазеров остро поставило задачу управления пространственным положением светового пучка — создания соответствующих устройств-дефлекторов, обеспечивающих плавное (аналоговое) или дискретное отклонение пучка лазерного излучения по заданному закону. Одним из возможных вариантов подобных устройств являются электрооптические дефлекторы света, по ряду причин не нашедшие широкого применения. Поэтому ограничимся их краткой характеристикой. [c.205]

В аналоговых дефлекторах из электрооптических кристаллов используется изменение направления светового луча, проходящего через электрооптический элемент, обусловленное изменением показателя преломления при наложении а кристалл управляющего электрического поля. Величины изменения показателя преломления некоторых кристаллов при наложении нормированного электрического поля приведены в табл. 7.3, заимствованной из [20]. [c.205]

Число отклоняющих элементарных ячеек дефлектора определяется допустимой интенсивностью фонового излучения, возникающего в электрооптических переключателях, и чувствительностью фотоприемного устройства (оптического ЗУ, логического, демонстрационного) на выходе оптического тракта, управляемого дефлектором. [c.206]

По характеру действия оптические затворы условно можно разделить на две большие группы — затворы, основанные на модуляции интенсивности, поляризации и других параметров излучения без изменения направления его распространения, и дефлекторы,, изменяющие это направление. По физическому принципу действия затворы подразделяются на несколько типов оптико-механические, электрооптические, акустооптические и некоторые другие. [c.210]

Модуляция добротности в описанном выще виде не подходит для короткоживущих лазерных уровней — в этом случае применяется другой способ создания коротких импульсов большой мощности, называемый модуляцией добротности с импульсным открыванием резонатора. В отличие от предыдущего метода модуляций добротности поле излучения нарастает в резонаторе из двух первоначально полностью (или почти полностью, насколько это оказывается возможным) отражающих зеркал. Затем в определенный момент, когда поле излучения внутри резонатора достигнет почти максимальной интенсивности, излучение выводится из резонатора с помощью электрооптического затвора типа ячейки Поккельса или призменного поляризатора Глана (рис. 5.14) либо с помощью оптоакустического дефлектора. Недавно с использованием импульсного открывания резонатора было достигнуто некоторое сжатие импульса энергии излучения в лазере на органическом красителе, накачка в котором осуществлялась с помощью лампы-вспышки. [c.188]

Преимущества, связанные с меньшей постоянной времени и слабой зависимостью Хайс (< > 0) молекулярных кристаллов от температуры, должны проявиться и при использовании в электрооптических дефлекторах световых пучков или злектрооптических линзах с управляемым фокусным расстоянием [244,245], принцип действия которых связан с созданием поперечного градиента показателя преломления под влиянием неоднородного электрического поля. При линейном градиенте происходит отклонение светового пучка, при квадратичном - фокусировка или, при достаточной протяженности рабочего элемента, канализация пучка. Однако пока что при реализации таких элементов решающую роль играет значение нелинейной восприимчивости x(w, со, 0) максимальное в кристаллах ниобатов [243]. Кроме того, при создании дефлекторов предпочитают пользоваться акустоэлектрическими системами [246], в основе которых лежит явление отклонения световых пучков вследствие дифракции на фазовой решетке, созданной ульразвуковыми волнами. Такие устройства дают значительно большие углы отклонения, чем дефлекторы на основе электрооптического эффекта. С ионными пьезоэлектриками в акусто-электрических устройствах, возможно, могут конкурировать молекулярные кристаллы комплексов переноса заряда, поляризуемость которых заметно зависит от колебаний решетки [247]. Пока вне конкуренции молекуляр- [c.178]

Электрооптические коэффшщенты этого кристалла меньше, чем у известных неорганических кристаллов и полупроводников, поэтому использование л<егд-нитроанилина для изготовления дефлекторов и т.д. весьма проблематично. [c.184]

В начале 60-х годов Г. А. Смоленский с сотрудниками [1—4] открыли семейство сегнетоэлектриков сложного состава со структурой перовскита. Позднее некоторые из них были получены в монокристаллическом состоянии, что позволило подробно изучить диэлектрические, оптические и электрооптические свойства этих соединений. Оказалось, что сегнетоэлектрические кристаллы PbsZnNbaOg и PbjMgNbaOg обладают значительным квадратичным электрооптическим эффектом. Отличительной особенностью этих соединений является размытый фазовый переход, который определяет релаксационный характер диэлектрической проницаемости и электрооптического эффекта. Кристалл PbaZnNbaOg и его магниевый аналог могут быть получены достаточно крупных размеров и хорошего оптического качества, что выгодно отличает их от кристаллов КТН. Последнее обстоятельство обусловливает их практическое применение в электрооптических модуляторах и дефлекторах света. [c.66]

Дискретный дефлектор изготавливался также в виде призмы из монодоменного кристалла НБС состава х = = 0,25 [35]. Призма, имевшая з гол при вершине ф=29,5° и базисную длину 3 мм, была вырезана таким образом, что использовался максимальный электрооптический коэффициент Г33. На большие параллельщ.1е грани призмы напылялись" золотые электроды, которые затем покрывались серебряной краской. Расстояние между электродами равнялось 5 мм (рис. 4.18). Источником света служи.я [c.130]

Относительно лучше обстоит дело с дискретными дефлекторами. Элементарной ячейкой такого устройства служит сочетание электрооптического элемента — переключателя поляризации проходящего излучения — и разводящего элемента из двупрелом-ляющего кристалла, осуществляющего пространственное разделение лучей о и е поляризации (рис. 7.6). Величина угла расхождения лучей составляет на > = 0,63 мкм для кристалла кальцита 5,9°, для нитрата натрия 9,17° и для KDP 1,48°. В качестве двупреломляющих элементов практически используются только кристаллы кальцита, конструктивно оформленные в виде призм Волластона, Глана — Томсона и некоторых других. [c.205]

Рассмотренные выше электрооптические затворы, модуляторы и дефлекторы могут быть оптимально использованы для управления пучками лазерного излучения большой мощности (до (Миогих ватт) в непрерывном или квазинепрерывном режиме. Реально в объемных модуляторах существует ограничение проходящей мощности площадью сечения вследствие дифракционных свойств когерентно- [c.216]

Следующим видом успешно испытанного интегрального уст-,ройства является двухканальный волноводный модулятор, в котором эффект модуляции достигается управляемой полем разностью показателей преломления в двух близкорасположенных волноводах. Например, в двухканальном модуляторе из арсенида галлия-алюминия при размере волноводов 3X3 мкм и зазоре между ними 3 мкм для 100%-ной глубины модуляции достаточно приложения поля в 10 В. Для модулятора из ниобата лития с 2-микрометро-выми волноводами, полученными диффузией титана, требуемая величина управляющего поля равна 6 В. В f22] приведены указания о новом типе электрооптических модуляторов и дефлекторов света, основанном на использовании поляритонных эффектов расчеты для пленок оксида цинка дают величину отклонения 30 мрад при управляющем напряжении 1 В. [c.221]

Получение еще более коротких, с управляемой формой субнано-секундных импульсов возможно с помощью электрооптических дефлекторов, преобразующих временную координату в пространст- [c.214]

Отклонение света электрооптическим кристаллом (например, КОР или LiNbOз) связано с тем же эффектом — деформацией эллипсоида показателя преломления по осям х, у внешни.м напряжением, приложенным по оси г. Предельная длительность импульса определяется числом разрешимых элементов Л/ р=9о/0 и временем распространения электрического поля в дефлекторе 1р=01и [c.215]

Явление электрооптического эффекта в активных диэлектриках использовано в решеточных дифракционных дефлекторах. На поверхность волноводного слоя наносится гребенка из встречно-штыревых электродов, к Которым прикладывается управляющее напряжение, изменяющее значение показателя преломления волновода и тем самым создающее электрооптическую фазовую решетку. При выполнении условий фазового синхронизма в зависимости от параметров решетки встречно-штыревых электродов наблюдается дифракция в режиме Брэгга или Рамана — Ната (рис. 8.4, б). Эффективность дифракции на электроопти-ческой фазовой решетке определяется аналогично выражению (8.23). Интеграл перекрытия полей волноводной моды и электрического поля в электродной системе [7] [c.151]

При использовании планарных волноводов в ЫКЬОз и ЫТаОз реализованы электрооптические дефлекторы призменного типа. Элементы интегральной оптики на канальных и полосковых волноводах в активных диэлектриках имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с планарными структурами. В первую очередь, это возможность более эффективного согласования волновода с излучателем, волокном, приемником и другими элементами оптических схем и систем. Возможность оптимизации волноводных каналов и электродных структур управления позволяет значительно снизить параметры энергопотребления, расширить частотную полосу и увеличить быстродействие устройств. [c.151]

В настоящее время известны всего два способа не-леханического управляемого отклонения светового лу-1а электрооптический и акустооптический. Электроопти- еские дефлекторы (ЭОД) были разработаны раньше акустооптических (АОД), но они оказались очень слож-1ЫМИ при изготовлении, поскольку представляют собой <онструкцию, насчитывающую до сотни оптических эле-5—357 65 [c.65]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...