Пространственно-временной модулятор света

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1803900 А 02 Р 1/135 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ьскии физико-техниегородском государм, Н.И.Лобачевского Пространственные Радио и связь, 1987,НО-ВРЕМЕННОИ преобразти и энерге вание и ике опти кало К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследователческий институт при Нижственном университете и(57) Использование:спектру, когерентнос Изобретение относится к приборам для управления интенсивностью света, выполнеНным на жидких кристаллах и предназначенным для преобразования по спектру, когерентности и энергетике оптических изображений,Целью изобретения является повышение разрешающей способности,На чертеже представлена принципиальная схема заявляемого устройства, Здесь1 - первая стеклянная подложка: 2 - первый прозрачныи электрод;3 - слой полупроводниковой пластины, прозрачный в заданном диапазоне длин вол н (подложка);4 - слой полупроводниковой пластины с примесной фотопроводимостью (фоточувствител ьн ы й слой);5 - диэлектрическое зер6 - жидкий кристалл;7 - второй прозрачный электрод;8 - вторая стеклянная подложка; ческих изображений, Сущность изобретения; и ростра нст вен но-времен ной модулятор выполнен в виде последовательно расположенных между стеклянными подложками с прозрачными электродами, соединенными с источником напряжения, двухслойной фотополупроводниковой пластины, первый слой которой выполнен прозрачным в заданном диапазоне длин волн, а второй, который контактирует с диэлектрическим зеркалом, выполнен с примесной проводимостью, чувствительным к излучению в заданном диапазоне длин волн, и слоя жидкого кристалла. 1 ил,9 - источник напряжения питания.Регистрируемое оптическое изображение проектируется на ПВМС со стороны первой стеклянной подложки, Световой поток из диапазона длин волн Л 1Л Л 2 , Л 1 - длина волны края фундаментального погло- й щения материала полупроводниковой пла- Со стины; Л 2 - длина волны края примесного (" поглощения в слое 4), беспрепятственно проходит стеклянную подложку 1, прозрачный электрод 2, слой полупроводниковой пластины 3, В слое с примесной фотопрово- С димостью 4 происходит поглощение света и С генерация носителей тока, которые разделяются электрическим полем, создаваемым источником напряжения питания 9, Носите-ли тока одного знака (свободные носители тока) инжектируются в подложку, а носители тока противоположного знака (ионизированная примесь) являются связанными и образуют объемный заряд, который формирует потенциальный рельеф на слое ЖК 6, аэто, в свою очередь, ведет к формированиюсоответствующего рельефа оптическихсвойств ЖК слоя,Считывающий световой поток направляется на ПВМС со стороны ЖК слоя 6, Он 5проходит вторую стеклянную подложку 8,второй прозрачный электрод 7 и слой ЖК 6,после отражения от диэлектрического зеркала 5 световой поток вторично проходитслой ЖК 6, прозрачный электрод 7 и стек- "0лянную подложку 8, При этом считывающийсветовой поток пространственно модулируется слоем ЖК по интенсивности, фазе илиполяризации в зависимости от свойств применяемого ЖК, 15Объемный заряд, образованный связанными носителями тока, расплывается соскоростью, определяемой максвелловскимвременем релаксации г = ре, где р - удельное сопротивление фоточувствительного 20слоя, а е его диэлектрическая проницаемость.Для широкозонных полупроводников г 10с, что много больше времени растекания свободных носителей тока ( 10 с),Использование в ПВМС с двухслойной 25ФПЧ в качестве фоточувствительного слояполупроводника с примесной фотопроводимостью и расположение этого слоя на стороне,обращенной к ЖК (на границе сдиэлектрическим зеркалом),позволяет повы- З 0сить разрешающую способность ПВМС засчет снижения скорости растекания объемного заряда, формирующего потенциальныйрельеф на ЖК, Кроме того, здесь отсутствуетпотенциальный барьер на границе фоточувст- З 5вительного слоя с подложкой, неизбежныйдаже в идеальном гетеропереходе из-за разрыва зон,Предлагаемый ПВМС, работающий вИК диапазоне длин волн, реализован следующим образом,Полупроводниковая пластина была выполнена из полуизолирующего арсенидагаллия. Чувствительный к ИК излучению слой 4 сформирован в пластине арсенида галлия путем введения дефектов с глубокими энергетическими уровнями, например, протонной бомбардировкой, Прозрачные электроды 2 и 7 были изготовлены из Зп 02, а диэлектрическое зеркало 5 из последовательно чередующихся 10 - 20 слоев 902 и Т 102. В качестве ЖК слоя 6 был использован нематический жидкий кристалл, Источником напряжения питания ПВМС служил низкочастотный генератор синусоидального напряженияВ процессе реализации предлагаемого изобретения получен ПВМС со следующими характеристиками; толщина пластины арсе- нида галлия 400 мкм; толщина слоя нематического ЖК 5 мкм; электрооптический эффект Я-эффект; напряжение источника питания 50 В; частота питающего напряжения 200 Гц; диапазон чувствительности ПВМС 0,9 - 1,5 мкм; интегральная чувствительность 10 Вт/см; разрешающая способность 70 штр/мм,Формула изобретения Пространственно-временной модулятор света, содержащий многослойную структуру, выполненную в виде последовательно расположенных стеклянной подложки, первого прозрачного электрода, двухслойной полупроводниковой пластины, диэлектрического зеркала, жидкого кристалла, второго прозрачного электрода, второй стеклянной подложки, причем электроды соединены с источником напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения разрешающей . способности, двухслойная полупроводниковая пластина выполнена из одного полупроводникового материала, при этом слой, контактирующий с диэлектрическим зеркалом, выполнен с примесной фотопроводимостьючувствительным к излучению в заданном диапазоне длин волн, а второй слой - прозрачным в том же диапазоне длин волн.зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 гл аз 1057 ВНИИП Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5