Способ модуляции оптического излучения

Способ модуляции оптического излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Применение: волоконная оптика, оптоэлектоника. Сущность: предлагается способ модуляции оптического излучения путем воздействия на халькогенидный стеклообразный материал, например на волокно из сульфида или селенида мышьяка, оптическим излучением с другой длиной волны. Цель достигается выбором оптимального соотношения длины волны воздействующего возд. и модулирующего v мод излучения: h V 1 возд 1.7h V мод.

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s G 02 F 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

СО 4 (л ! (21) 4799984/25 (22) 07,03.90 (46) 28.02.93. Бюл, ¹ 8 (75) В.B.Ïîíoìàðü (56) Андриеш А.М., и др, — Квантовая электроника, 1985, т. 12, ¹ 9, с. 198.1, Андриеш А.M., и др, — Квантовая электроника, 1984, т, 11, ¹6,,1984,,с. 1266. (54) СПОСОБ МОДУЛЯЦИИ ОПТИЧЕСКОГО

ИЗЛУЧЕНИЯ

Способ относится к области оптоэлектроники, волоконной оптики, может быть применен при регулировании и модуляции оптического излучения типа "свет-свет".

Способ включает пропускание излучения через элемент, выполненный из халькогенидного стеклообразного материала и воздействие на халькогенидный стеклообразный материал оптическим излучением другой длины волны, отличающийся тем, что, с целью повышения величины коэффициента модуляции излучения и уменьшения интенсивностей воздействующего излучений, энергию кванта воздействующего излучения h ивззд. выбирают из соотношения h мод < h возд.< "Л > мод где мод энергия кванта модулируемого излучения, h — ПОСтОЯННаЯ ПЛаНКа, Рвозд., и мод. - ЧаСтОты воздействующего и модулируемого излучений соответственно, Существенными отличительными признаками способа являются:

1) выбор диапазона энергий квантов воздействующего излучения;

2) выбор диапазона интенсивностей воздействующего излучения.

Оптимальный выбор параметров воздействующего излучения позволил увели,,5U, 1798757 А1 (57) Применение: волоконная оптика, оптоэлектоника, Сущность: предлагается способ модуляции Оптического излучения путем воздействия на халькогенидный стеклообразный материал, например на волокна из сульфида или селенида мышьяка, оптическим излучением с другой длиной волны.

Цель достигается выбором оптимального соотношения длины волны воздействующего и в»д и модулирующего ю «д излучения: и v мод п увозд< 1,7h Р мод. чить чувствительность способа. уменьшить абсолютные величины управляющего и модулируемого излучения, улучшить параметры процесса модуляции. При этом возникает возможность модуляции оптического излучения с использованием интенсивностей в 10 -10 раз меньше, чем в прототипе, .

Согласно способу в волокно из XC вводится воздействующее и модулируемое излучение с помощью кварцевых волокон и полупрозрачного зеркала или смесителя на кварцевых волокнах, Воздействующее излучение вводится в одно кварцевое волокно, модулируемое в другое, в смесителе происходит смещение излучений, которые подаются в активный элемент из ХС.

Оптимальным соотношением величин энергий квантов воздействующего излучения по отношению к модулируемому является h т мод «< и тЪозд < 1,7h v Moд., при этом наблюдается модуляция при интенсивностях воздействующего излучения прядка 10

Вт/см (что не наблюдается в прототипе, в г котором h возд..> 1,7h v мод.).

Пример 1. В волокна из XC состава

АзгЯз вводили модулируемое излучение от монохроматора SPM-2 с длинами волн 0,6—

1798757

Составитель В. Пономарь

Техред М.Моргентал Корректор H,Ìèëþêîâà

Редактор Н.Козлова

Заказ 771 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1,5 мкм и модулирующее излучение от лазера с длиной волны 0,63 мкм с помощью микрообъектива и полупрозрачных зеркал. . Излучение лазера модулировалось частотой от единиц Гц до кГц. Относительную интенсивность модуляции определяли как отношение Рм,д. — величине сигй ала при, модуляции по указанному способу, к Ро— величине сигнала при непосредственной модуляции самого мбдулируемого излучения, т.е. Рмод/Ро. Спектральные характеристики процесса показали, что оптимальное соотношение h з мод.< h з возд.< 1,7 мод. при интенсивности воздействующего излучения в диапазоне 10 -1. В/см, При этом 15 увеличение энергии квантов воздействующего излучения ведет к существенному (в несколько раз) возрастанию соотношения

Рмод./Ро до величины (5-10) 10 . Повышение энергии квантов воздейст ующего излу- 20 чения ограничено величиной h.г возд. — h комод., .1, дальнейшее увеличение ухудшает частотные характеристики процесса, Лучшие характеристики процесса наблюдали при h> возд hз д„ при этом уменьшение частоты модуляции до 25 единиц Гц приводило к возрастанию величины относительно модуляции. Повышение интенсивности воздействующего излучения также приводило к улучшению параметров процесса (увеличению величины относи- 30 тельной модуляции), однако существенное и ревы шение интенси в ности воздействующего излучения над величиной интенсивности модулируемого излучения (например, на два порядка величины) вело к ухудшению параметров процесса модуляции. Так, модуляция излучением лазера 0,63 мкм с интенсивностью 102 — 101 Вт/см2 не наблюдалась, Пример 2, Модуляцию излучения 40 осуществляли в волокне из As-S-Se длиной

16 см, методика аналогична примеру 1. При этом также наблюдалась отчетливо выраженная спектральная зависимость величины относительной модуляции, оптимальное "5

СООТНОШЕНИЕ h мод< " 1 возд 1 7N мод при этом увеличение энергии квантов модулируемого излучения позволяет улучшить соотношение Рмод./Ро. Для улучшения этой

50 величины необходимо или повысить интенсивность воздействующего излучения, одновременно следя за соотношением интенсивностей воздействующего и модулируемого излучений, либо максимально приблизить энергию квантов воздействующего излучения к энергии квантов модулируемого, При h У возд. = h Р мод, удалось получить соотношение Рмод./Ро около 1%.

При необходимости модуляции излучения с длиной волны, например, 1,6 мкм, что необходимо для применения в ВОЛС на кварцевых волокнах, для волокон из материала As-Ge-Se диапазон воздействующего излучения составляет 0,8 — 1,36 эВ, что также соответствует указанному выше соотношеwe. В данном случае, для повышения величины относительной модуляции и уменьшения интенсивности воздействующего излучения, оптимальным является в практическом отношении использование и/и лазера с длиной волны 1,6 мкм, 1,3 мкм, но не коротковолнового лазера (например, на 0,63 мкм), Осуществление модуляции оптического излучения типа "свет-свет" при использовании низкой интенсивности воздействующего излучения порядка 10 Вт/см перспективно для применения в спектроскопии, оптоэлектронике, s датчиках оптического излучения и датчиках физических величин, Формула изобретения

Способ модуляции оптического излучения, включающий пропускание его через элемент, выполненный из халькогенидного стеклообразного материала, и воздействие на хал ькогенидн ый, стекл о о бр азн ый. материал оптическим излучением другой длины волны, о.т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения величины коэффициента модуляции излучения и уменьшения интенсивностей воздействующего излучения, энергию квантов воздействующего излучения h ивозд, выбирают из соотношения h мод< h 1возд<.

<1,7h комод., где h т мод, — энергия кванта модулируемого излучения, h — постоянная

Планка, т мод — частота модулируемого излучения.