Многопроходной электрооптический модулятор когерентного излучения

Многопроходной электрооптический модулятор когерентного излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. МПОГОПРОХОДНОП ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ МОДУЛЯТОР КОГЕРЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ , содержащий электрооптические Устройство относится к квантовой электронике и может найти широкое применение в оптических линиях связи и системах оптической локации. Известен многопроходный электрооптический модулятор, который представляет собой прямоугольный параллелепипед из GaAs. Трехкратное и пятикратное прохождение излучения через кристалл осуществлено с помощью отражения от зеркальных покрытий, нанесенных на плоские торцы кристалла, Недостатком этого устройства является невозможность использования фокусирующей оптики на каждом проходе кристаллы с расположенными на них электродами, отличающийся тем, что, с целью снижезтия управляющего напряжения, уменьшения оптических потерь и увеличения надежности, модулятор выполнен в виде сборного моноблока, содержап(его основание, к торцу которого прикреплена бипризма с расположенной на ней согласующей оптикой, на противоположной стороне основания размев1ены электрооптические кристаллы с окнами для ввода и вывода излучения, вьтолненньк в ви,це пластин , Topiyji которых форму сферических поверхностей с радиусом, равным длине пластин. 2. Модулятор по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что электрооптическиекристаллы укреплены на общем основании через теш1оотводяр;ую вставку из металла. 00 о: .li) излучения через модулятор, что водит, вследствие явления расходимос00 ти, к увеличению поперечного сечения пучка модулируемого излучения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является многопроходный электроопти- Ческий модулятор когерентного излучения , содержащий электрооптические кристаллы с расположенными на них электродами. К его недостаткам можно отнести высокие управляющие напряжения, большие оптические потери и низкую надежность .

, SU„„8694 р ) С 02 F 1/03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ХБ КЖ «ЬЯВЯБЮБЯЬ И -" » Б5ЙЮИИЙ «З

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT CCCP (21) 2946459/25 (22) 25.06.80 (46) 07.07.91. Бюл. Р 25 .(72) В.П.Васильев, И.В. Николаев, В.П.Ананьев, В.И.Лауга, И.С.Галкин и А.И.Лисицын (53) 535.8(088.8) (56) Адрианова Н.H. и др. Модуляция инфракрасного излучения при многократном прохождении через кристалл

GaAs Оптика и спектроскопия, 1971, т. 30, 1Ф 5, с. 974.

J. Chian, J.Cho, J.Natsuo. Proposed Wide band and low-diwe-power

electrooptic Nodulators IEEE. З.of

Quontum Electronics, 1976, (Е-12, N- 77, р. 445 (54)(57) 1. МНОГОПРОХОДНОЙ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИИ МОДУЛЯТОР КОГЕРЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащий электраоптические

Устройство относится к квантовой электронике и может найти лирокое применение в оптических линиях связи и системах оптической локации.

Известен многопроходный электрооптический модулятор, который представляет собой прямоугольный параллелепипед из GaAs. Трехкратное и пятикратное прохождение излучения через кристалл осуществлено с помощью отражения от зеркальных покрытий, нанесенных на плоские торцы кристалла.

Недостатком этого устройства является невозможность использования Аокусирующей оптики на каждом проходе кристаллы с расположенными на них электродами, отличающийся тем, что. с целью снижения управляющего напряжения, уменьшения оптических потерь и увеличения надежности, модулятор выполнен в виде сборного моноблока, содержащего основание, к торцу которого прикреплена бипризма с расположенной на ней согласующей оптикой, на противоположной стороне основания размещены электрооптические кристаллы с окнами для ввода и вывода излучения, выполненных в виде пластин, торцы которых имеют Аорму сферических поверхностей с радиусом, равным длине пластин.

2. Модулятор по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что электрооптические.кристаллы укреплены на общем основании через теплоотводящую вставку из металла. излучения через модулятор, что при4ь водит, вследствие явления расходимости, к увеличению поперечного сечения пучка модулируемого излучения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является многопроходный электрооптиЧеский модулятор когерентного излуче- а ния, содержащий электрооптнческие кристаллы с расположенными на них вам электродами.

К его недостаткам можно отнести высокие управляющие напряжения, больлие оптические потери и низкую надежность.

8694 78

Целью изобретения является снижение, управляющего напряжения, уменьшения оптических потерь и увеличение надежнос ти.

Это достигается благодаря тому, что многопроходный электрооптический модулятор когерентного излучения, содержащий электрооптические кристаллы с расположенными на них электродами, выполнен в виде сборного

10 моноблока, содержащего ос нана ни е, к торцу которого прикреплена биприэма с расположенной на ней согласующей оптикой, на противоположной стороне основания размещены электрооптичес15 кие кристаллы с окнами для ввода и вывода излучения, выполненные в виде пластин, торцы которых имеют форму сферических поверхностей, с радиусом равным длине пластин, кроме того эЛектрооптические кристаллы укреплены на общем основании через теплоотводящую вставки из металла.

Па фиг. 1 и 2 в двух проекциях представлен общий вид многопраход25 ного модулятора, содержащего для апределеннасти три электрооптических крис талла .

Модулятор выполнен в виде сборного моноблока, содержащего входную и вы- 3О ходную линзы 1 (согласующая оптика), бипризму 2, на которой укреплены промежуточные сферические зеркала 3, электрооптические кристаллы 4-6, укрепленные на теплоотводящей "вставке" 35

7 и общее основание 8, на котором крепятся все перечисленные элементы модулятора.

Точность взаимного расположения последних задается соответствующими 40 допусками на изготовление отдельных элементов и на сборку их в моноблок, Закрепление элементов модулятора осуществляется посредством оптического контакта и клеевых соединений. 45

Расстояние между промежуточными зеркалами и электрааптическими кристаллами определяется фокусами зеркал и линз, Электроаптические KpHcTRJIJlbi Вы 5О полняются в виде тонких пластин, обеспечивающих на каждом проходе отношение I,/d порядка 65:80. Торцы пластин обработаны в форме сферических поверхностей с радиусам R Равным длине 55 пластины. На сферические торцы кристаллов нанесены отражающие покрытия

9, причем один из торцов каждого кристалла, обращенный в сторону согласующей оптики и промежуточных зеркал, имеет просветленное на рабочую длину волны окно 10, служащее, в отличие от прототипа, одновременно вхадчым и выходным для модулируемого излучения.

Выполненный таким образом кристалл обеспечивает 4-х кратное прохождение вводимого в нега излучения с подфокусировкой его на каждом проходе.

На обе широкие грани кристаллов нанесены методом вакуумного напыления тонкие слои металла (1,5-2 мкм), выполняющие роль электродов, Верхний электрод выполняется в виде узкой полоски 11, перекрывающей все четыре прохода излучения в кристалле. НижНий электрод может быть сплошным.

Его роль мажет выполнять также

"вставка" 7 при ее изготовлении из металла. Основное назначение "вставки" — теплоотвод от кристаллических элементов.

Модулятор работает следующим образом.

Модулируемое излучение, сфокусированное входной линзой через просветленное окно 10 вводится в первый кристалл 4 под небольшим углом к его оси. Последний задается углом при вершине бипризмы 2, к наклонной грани которой крепится входная линза, Па первом и третьем проходах в кристалле излучение пересекает геометрический центр кристалл."., а на втором и четвертом — распространяется параллельно оси, соединяющей центры сфер, вывод излучения совпадает по месту с вводом, отличаясь по углу, Прохождение изучением следующих кристаллов точно та" кое же. Промежуточные зеркала 3 ocymecòHëÿâò подфокусиравку излучения вышедшего из предыдущего кристалла и направляя его в следующий. Выводится излучение из модулятора через выходную линзу 1, аналогичную входной.

При прохождении через кристаллы излучения на каждом проходе взаимодействует с управляющим электрическим полем, изменяя свою фазу или амплитуду (в зависимости от ориентации кристалла).

Оптимальное число кристаллов, установленных в модуляторе, а также их длина и толщина выбираются в зависимости от качества просветляющих и отражающих покрытий и оптических характеристик электрооптического материала.

869478

2,1

9Рц2. 2

Составитель Н. Назарова

Техред А,Кравчук Корректор Л. Патай

Редактор С. Титова

Заказ 3048 Тираж 340 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г.ужгород, ул. Гагарина, ll !1

Г н 101

Наибольшего экономического эффекта от применения настоящего устройства, представляющего собой амплитудный или фазовый модулятор, можно ожидать в условиях ограниченных энергоресурсов, в частности в бортовой anпаратуре. Увеличение надежности моду-! лятора позволяет его эксплуатацию в .условиях с повышенной вибрацией;

5 что также характерно для работы àïïàратуры на борту.