Патент 170074

Устройство для отклонения светового потока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

176674

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14,1.1964 (№ 876073/26-25) с присоединением заявки № 876083/26-25

Приоритет

Кл. 21а, 33г0

21g, 13>з

Государственный (. (те по делауА изобретений и о :.;ытии СССР

МПК Н 04с

G 024

УДК 535.314 (088.8) Опубликовано 09.1Ч.1965. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 26Х.1965

Автор изобретения

В. А. Шамбуров

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛОНЕНИЯ СВЕТОВОГО ПОТОКА

Подписная группа № Вб

В известных устройствах для управляемого углового отклонения светового луча воздействуют на промежуточный, подвижный относительно луча элемент устройства (зеркало, призму, линзу и т. п.), который при своем движении отклоняет отраженный от него или прошедший через него луч. Инерционность системы, приводящей в движение этот подвижный элемент, ограничивает быстродействие таких устройств.

Предложенное устройство позволяет повысить быстродействие отклоняющих свет систем благодаря тому, что оно выполнено в виде удлиненного прямоугольного параллелепипеда, составленного из двух или большего количества трехгранных призм, изготовлен ых из электрооптических кристаллов, причем свет падает на торец параллелепипеда, боковые стороны которого покрыты электродами.

Для использования такого устройства в качестве светового клапана в оптическом квантовом генераторе его располагают между внешними зеркалами генератора, установленными под углом друг к другу.

На фиг. 1 — 3 изображены устройства для отклонения светового потока (девиаторы), выполненные в форме брускоз с электродами; на фиг. 4 — 5 — девиаторы, составленные из нескольких призм или нескольких брусков соответственно; на фиг. 6 — расположение девиатора в оптическом квантовом генераторе.

Электроды, изоораженные на фиг. 1, 2 и 3, расположены на основаниях (снизу) и катет5 ных гранях (сверху) трехгранных составляющих призм. Над брусками показаны сечения оптических индикатрис призм нормальными к лучу плоскостями (торцами) и обозначены кристаллографические оси Х, У, Z, указываю10 щие ориентировку соответствующих кристаллов, из которых изготовлены призмы бруска.

На чертеже показана только одна из возможных ориентировок кристаллов прп соответствующем направлении поля для кубических, 15 тетрагональных и тригональных кристаллов, обладающих электрооптическнм эффектом.

Так как отклоняющее действие девпатора тем больше, чем больше отношение длины бруска к поперечному размеру, то для заданного по

20 ширине пучка параллельных лучей, проходящего через брусок, требуется достаточно большая его длина, а следовательно, и большие по размерам кристаллы. Кристаллы больших размеров трудно выращивать и желательно

25 использование кристаллов сравнительно малых размеров. С этой целью предлагаются варианты конструкции брускоз, составленных из ряда призм (фиг. 4,б и 4,в), эквивалентные по отклоняющему действшо исходному

30 варианту (фиг. 4,а) .

170074

Для отклонения широкоапертурного параллельного пучка лучей предлагается примерная конструкция блока девиатора света (фиг. 5), составленная из системы исходных брусков. Кристалл 1 рубина и крпсталлич»ский электрооптический девиатор света, скленпый из двух трехгранных призм 2 и 8, расположены между внешними зеркалами 4 и 5 оптического квантового генератора (ОКГ). Призматический стержень девиатора покрыт электродами б и 7, расположенными на боковых гранях стержня. В отсутствие напряжения на электродах показатели преломления призм для линейно поляризованного излучения рубина равны и на поверхности 15 склейки призм не возникает преломления света, т. е. свет проходит через девиатор, не изменяя своего направления.

Под действием поля между электродами на кристаллы призм их показатели преломления 20 изменяются на равные по величине, IIo противоположные по знаку приращения. В этом случае проходящий через девиатор свет претерпевает преломление па указанной поверхности раздела призм и отклоняется от перво- 25 начального направления. Сечение такого отклоняемого дезиатором светового пучка при его многократном отражении от внешних зеркал ОКГ выходит за пределы сечения рубинового стержня и ОКГ .не возбуждается пос- 30 ле световой подкачки. Если зеркала отъюстировать под некоторым углом друг к другу при приложенном к электродам девиатора постоянном напряжении определенной величины, при котором девиатор отклоняет световой пу- 35 чок на некоторый угол, равный углу между внешними зеркалами, то ОКГ возбуждается и генерирует световой импульс. При снятии же постоянного напряжения, из-за пепараллельиости зеркал, световой пучок ОКГ при многократном отражении от зеркал отклоняется и быстро выходит из пределов сечения кристаллического генерирующего свет стержня. Поэтому ОКГ пе возбуждается при световой подкачке. Если теперь подать короткий импульс напряжения на электроды устройства с амплитудой, равной постоя|нному напряжению, при котором юстировались зеркала, то ОКГ в течение этого короткого промежутка времени возбудится и вь|делит всю запасенную в нем энергию после световой подкачки, так как угол отклонения луча скомпенсирует угол между зеркалами, и свет, многократно отражаясь от них, не выходит за пределы сечения генерирующего кристалла.

Предмет изобретения

1. Устройство для отклонения светового потока, основанное»а электрооптическом эффекте, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оио выполнено в виде удлиненного прямоугольного параллелепипеда, составленного из двух или большего количества трехгранных призм, изготовленных из электрооптических кристаллов, причем свет падает па торец параллелепипеда, боковые стороны которого покрыты электродами.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью использования его в качестве светового клапана в оптическом квантовом генераторе, оно расположено между внешними зеркалами последнего, установленными под углом друг к другу.

Р га

p) +

Фиг.5

Фи2.4

Составитель Л. Я. Гойхман

Редактор Н. С, Коган Техред Ю. В. Баранов Корректор Ю. М. Федулова

Зак. 898/1 Тираж 1075 Формат бум. 60>;90 /8 Объем 0,35 изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 —,,",); апаапыкпасаа 77 4 (ZnS, ГцГ() т (mud

Фиг Z

ni ivy

Z (Кдааиj

Фиг 3