Электрооптический модулятор

Союз Советския Социалистических Республик(51) М. 1(л,С 02 Г 1/О 6 02 ГЗ/О 1) 231865 с присоединение заявки Ю Гаеударстеенный каиятет Совета 1 яяияетрев СССР не делам наоеретеянй и открытий(45) Дата опу А. Рок 2) Автор изобретения Всесоюзный научно-исследовательский институт изико-технических и радиотехнических измерений(71) Заявите ЭЛЕКТР ИЧЕСКИИ МОДУЛ ния, так как светоделнтель влияет на поляризацию интерферируюших лучей Поэтомудля получения чистого произведения электрических сигналов (без искажений) необходи мочтобы сквозь оба кристалла проходил один луч,Известен также фотоэлектрический поляриметр, содержащий источйик света, оптически активный эпемент, четвертьвопновую фазовую пластинку, электрооптический кристалл, анализатор и фотоприемник, в котором осуществлено умножение поворота плос кости поляризации и фазового смешения, вь ванных соответственно оптически активным вешеством и электрооптическим кристаллом и,ции двухчей 11 остатком по димость в бои поляризаци необхо ляюше на нес ько п ть по сравн ельнь 1 м устр ототипом пре тельносмножитПр является электроопткомпенс ированной Изобретение относится к оптике, вычислительно-информационной и измерительнойтехнике и предназначено для примененияв ойтических корреляторах, в частности,для выделения полезного сигнала из спектра шумов, а также для реализации логических операций И, ИЛИ, НЕ и их комбинацидля оптического гетеродинирования и длядрут их схемтребующих перемножения двфункций, представленных в виде электрических сигналов,Известно электрооптическое множитель.ное устройство, основанное на интерференэллиптически поляризованных луПрименение ннтерферометра позволяет использовать устройство не только для целей перемножения двух электрических сит налов, но и в качестве измерительного пр бора для измерения линейных или фазовых смещений, например в микрофазометрии, и пользуя узкополосный усилитель, И то же время наличие светоделительного элемента вносит искажения в резулогаты перемноже добных схем являетсялысой мощности, управонным модулятором, что ков ухудшает чувствиению с указанным выше ойством,длагаемого изобретенияический модулятор с стественной анизотро10 Разработка множительных устройств выэ-вана потребностями вычислительной техники, прежде всего в связи с широким внедрением корреляционного анализа сигналов, обладающих некоторым распре деленим во времени или по пространству, Коррелядион О ный анализ представляет интерес в двух различных прикладных областях; во-первыхР как метод обработки информации, например, исследование авток оррепяции й озвопяет существенно увеличить отношение полезного 25 сигнала к случайному и, тем самым, увеличить чувствительность аппаратуры, во-вторых, как измерительный метод, например, исследование кросс-корреляции широко иснольэуетсяв гидродинамике при измерении ЗО таких параметров, как расход, скорость и то дэЦелью изобретения является расшерение функциональных возможностей алектрооптического модулятора, а именно, модификация его для применения в "корреляционном анализе и в других областях вычислительноинформационной и измерительной техники. би бя+ 5 и (61+ дя)- фаза лучаХ -фаза луча О 35Верхний знак в матрице двуйреломдго анализатора, в результирующем вьддя волновой функции и в выражениизы относится к лучу О; который пар4 Оден вектору+ 1, нижний знаклучу О , который параллелен вектоОбыкновенный и необыкновенный лучииб попадают на разные половинки диффециадьного фотоприемника, фототок кото45;рвен сражениидня фа=Сутд бп 6 пней, содержащий источник излучения, поляризатор, два электрооптических крис галлаоптические оси которых повернуты на 45по отношению к оси поляризатора, анализатор и фотоприемник 3.Компенсация , естественной анизотропиидостигается благодаря тому, что срезы кристаллов перпендикулярны наведенным осямх и у соответственно, а их оси ., вдолькоторых приложено электрическое напряжение, взаимно перпендикулярны и повернутыона угол 45 по отношению к осям поляризатора и анализатора,Это достигается тем, что в предлагаемом электрооптическом модуляторе междукристаллами установлены три четвертьволновые фазовые пластинки, причем оптические оси двух крайних фазовых пластинокпараллельны онтическим осям кристаллов,а оптическая ось средней фазовой пластинки параллельна оси поляризатора. Анализатор модулятора выполнен в виде двоякопреломляющей приз мы, а фотоприемник - ввиде рифференниадьного фотоприемника, одна часть котоээго расположена на путиобыкновенного луча, выходящего из анализатора, а другая часть, - на пути необыкновенного луча,Совокупность указанных оптических элементов и выбранная ориентация их осейпозволяют использовать электрооптическиймодулятор для получения произведения двухфункций, представленных в виде электрических сигналов,На фиг. 1 изображен предлагаемый электрооптический модулятор, содержащий источник света 1, поляризатор 2. зпектрооптические кристаллы 3 и 4, четвертьволновые фа= эовые пластинки 5, 6, 7, анализатор 8 и дифференциальный фотоприемник 9, На фиг,2 приведены направления оптических осей Г где-номерэпемента на фиг. 1.Принцип работы предлагаемого модулято= рй состоит в следующем,Электрические сигналы Ц (1) и 0 . вызывают на кристаллах 3 и 4 фазовые2 смещения одной составляющей относительно другой 6 и б, соответственно. Если волновая ункция луча после поляризатора 2 описывается вектором Джонса в виде 0 О =где Д - амплитуда линейно поляризованного луча, то на выходе имеют место два линейно поляризованных луча О и и; волновые функции которых имеют вид Ь 6,+Сааб, + СОЬ ф 4 б ) Я в где О = чувствительность фотоприемника, Воэможность получения произведения дв функций может быть использована не тольк ддя корреляционного анализа, но и в микр фазометрии для узкополосного усиления сд бых сигнадов с целью выделения полезног сигнала из спектра шумов, В этом случае если 8 Уф,) где О (1)исследуемый сигнал, и б =Г бп я 1 где Г =3(Х атЦ -амплитуда модулируюшего найряженйя, 0 -подуволновое напряжение, т фототок дифференциального фотоприемника равен