Модулятор поляризации света

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУ БЛИН А 1(191 111) 111 4 С 02 Р 1/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ор 3 и пьезоэле талла, П ость по вокруг н света, К аль- осуом г т и е. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Институт физики полупроводниковАН ЛитССР(54) МОДУЛЯТОР ПОЛЯРИЗАЦИИ СВЕТА(57) Изобретение относится к техникоптических измерений и может бытьиспользовано в оптоэлектронных и фтоэлектронных устройствах, а такжеполяриметрах. Цель изобретения - расвирение модуляционных возможностеймодулятора за счет одновременногоосуществления модуляции по азимутуи эллиптичности, Устройство содержипоследовательно установленные источник света 1, конденсор 2, поляризамодулирующий элемент 5 иэ ктрического кубического кри оляризатор 3 имеет возможворота на произвольный угол аправления распространения кристаллу прикладывается еское поле с помощью электподключенных к источнику го напряжения 4, Оптим яция поляризации света тся при длине модулирующегой = Р/(2128), где я - удель ение плоскости поляризации, етствует разности фаз, равтепень модуляции по аэимуптичности определяется азискости поляризации падающеотносительно направления еского поля в кристалл электрич родов 6 переменно ная модул ществляе элемента ное вращ Это соотв ной О, С ту и элли утом пло о света1318790 а = 2 дГ/;Ь = сп/г; 1Изобретение относится к технике оптических измерений и может быть использовано в оптоэлектронных и фотоэлектронных устройствах, а также в поляриметрах. 5Цель изобретения " расширение модуляционных возможностей модулятора за счет одновременного осуществления модуляции по азимуту и по эллиптич- ности, 10На фиг. приведена схема предлагаемого модулятора; на фиг.2 - экспериментальные и расчетные зависимости модуляций азимута и эллиптичности света, вышедшего из модулятора, от15 азимута о падающего на модулирующий элемент линейно поляризованного света.модулятор поляризации,света содержит источник 1 света, конденсор 2 20 поляризатор 3, источник 4 переменного электрического напряжения и модулирующий элемент 5 из пьезоэлектрического кубического кристалла, об 25 ладающего естественной гиротропией, Поляризатор 3 имеет воэможность поворота на произвольный угол Ы вокруг направления распространения света, Электрическое поле прикладывается к кристаллу в пьезоэлектрическом направлении с помощью сплошных электродов 6.При переменном электрическом поле резонансной частоты, вследствие обратного пьезоэлектрического эффек та возникшие в кубическом кристалле деформации индуцируют линейное двупреломление, и ортогональные компоненты линейно поляризованного света приобретают дополнительную разность фаэ, Приобретенная светом разность фаз по времени меняется от 0 до с по синусоидальному закону, В связи с этим линейно поляризованный свет, прошедший гиротропный кубический 45 кристалл, модулируется по азимуту др и по эллиптичности й 1, зависимости которых от азимута Ы падающего линейно поляризованного света можно представить следующим образом: 50 р - азимут линейно поляризованного света, прошедшего кристалл без электрического поля;с - значение максимальной разности фаз, обусловленное линейным двупреломлением;,2 Ы - разность фаз, обусловленнаяестественной гиротропией.Оптимальная модуляция поляризациисвета одновременно по эллиптичностии по азимуту осуществляется при вы"полнении усповия, когда общая разность фаэ, обусловленная естественной оптической гиротропией 2 йр ииндуцированным линейным двупреломлением 2 йр равна и, Одновременно должно выполняться условие сЬ28 р. Этиусловия выполняются в том случае,если длина модулирующего элементаопределена соотношением д = и/(227),Зависимость модуляции азимута з(кривая 1) и эллиптичности з 1 (кривая 11) света, вышедшего из модулятора, от угла Ы поляризатора (фиг,2)приведены для случая, когда при данной длине волны света разности фаз,обусловленные естественной гиротропией и обратным пьезоэлектрическимэффектом, равны 4 = 2 йр = Т/2грацусов,Степень модуляции по азимуту истепень модуляции по эллиптичностиопределяются азимутом плоскости поля"ризации падающего света относительно направления электрического поляов кристалле. В частности, при о = 0осуществляется модуляция только поэллиптичности, в то время модуляцияопо азимуту равна нулю, а при= 45осуществляется модуляция по азимуту,а модуляция по эллиптичности равнанулю,Глубина модуляции определяется величиной электрического поля, прилага,емого к модулирующему элементу, 1 а вхпс+ соя сдЫ 1юй =- агсеа2 " Ь+ а соя"-аз п/й 82ДГс = Ь зпдзп 2 Ы + а (1 - созо)соз 2 Ы,где 8=1 (о"п) + (2 йр)тМодулятор поляризации света выполняют на основе кристалла В 1 810 в виде куба с ребрами 3,2 мм, Такая цлина кристалла при длине волны излучения 0,63 мкм обеспечивает оазность фаз 2 йу =:и/"6, обусловленнуюЗО,град. ДК 10 ЮО 2 Составитель, В. Рандошкинорная Техред А.Кравчук Корректор Л, Пилипенкот Редакто аказ 249 б/31 Тираж ВНИИПИ Государств по делам иэобр 113035, Москва, Ж21нного комитета СССРтений и открытий35, Раушская наб., д.4/5 Подписное енно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная роизво 3 131 гиротропией кристалла, Электрическое напряжение 8,5 В резонансной частоты прикладывается в .направлении кристал лографической оси ( 111, При данной толщине кристалла наблюдается моду" ляция поляризации с частотой 0,53 МГц, В качестве поляризатора используется пленочный поляроид. Экспериментальные точки зависимости модуляции по азимуту мР (кривая 1) и по эллиптич- ности 41 (кривая 11) от в приведены на фиг.2. Иэ приведенных результатов видно, что модуляция по эллиптичности достигает единицы. Изменение длины кристалла в любую сторону ведет к уменьшению глубины модуляции, .осЬбенно по эллиптичности. 8790 4Фо рмула из обре тенияМодулятор поляризации света, со. держащий поляризатор, модулирующийэлемент в виде кристалла, соединенный с источником переменного электри"ческого напряжения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения модуляционных возможностеймодулятора за счет одновременного Ю осуществления модуляции по азимуту ипо эллиптичности, модулирующий эле- .мент выполнен из кубического пьезоэлектрического гиротропного кристалла длиной й = Л/(2128), где 8 - 5 удельное вращение плоскости поляризации на длине волны модулируемогоизлучения, а поляризатор снабженсредством изменения положения,