Электрооптический преобразователь изображения

,БО 68046 02 Г 1/03 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИЯ 9/18-257785, Бюл, 11 2ихарулидзе,анидзе ои ст электрсо ложенный да. Не, о что, с стеня и ня емых ф фотополу ков..И. Бродзели нетики АИ Грут ки(088. 8)КТРООПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАОБРАЖЕНИ 51 на основе слоиуктуры фотополупроводнеек птический материал, распомежду прозрачными электрот л и ч а ю щ и й с я тем, елью увеличения быстродейрасширения класса примеотополупроводников, слой проводника расположен оями прозрачных диэлектриИзобретение относится к областиоптоэлектроники и может быть использовано в устройствах оптической обработки информации, а также дляпреобразования изображений из 5ИК-области спектра в видимую.Известны устройства для преобразования и запоминания изображений на основе слоистых структурфотополупроводник-электрооптический .10материал с использованием в качестве электрооптического материала пластины ДКДР или прозрачной .сегнетокерамики.В качестве фотополунроводника 15в указанных устройствах используются широкозонные полупроводники(ЕпЯ, СИЯ, СЙБе) или органическиеполупроводники РВК.Следует отметить, что электрооптические материалы, применяемыев этих устройствах, обладают малойинерционностью. Однако значительная инерционность фотополупроводников, применяемых в этих устройствах и работающих в фоторезистивном режиме, ограничивает быстродействие устройства и в особенности время записи изображения. С другой стороны, фоторезистивный режим ра- Зп боты фотополупроводников в такой конструкции не дает возможности применить в качестве фоточувствительного материала широкий класс полупроводников, а именно - узкозонные с шириной запрещенной зоны дЕ 1,2 эВ. в силу того, что в стационарных условиях не удается получить необходимое для работы согласование импедансов слоев из-за малости р узкозонного полупроводника, что в свою очередь ограничивает спектральный диапазон работы устройств в ИК-области. Эти два обстоятельства являются недостатком известных устройств.Ближайшим техническим решением к изобретению является электрооптический преобразователь изображения на основе слоистой структуры фотополупроводник-электрооптический материал, расположенный между прозрачными электродами. Однако это устройство обладает 55 недостаточно высоким быстродействием и использует ограниченный класс фотополупроводников. Целью изобретения является, увеличение быстродействия и расширение класса применяемых фотополупроводников.Это достигается тем, что в предлагаемом преобразователе слой фото- полупроводника расположен между слоями прозрачных диэлектриков.На чертеже изображено предлагаемое устройство.Оно содержит слои прозрачных электродов 1, слои прозрачного диэлектрика 2, слой полупроводника 3 с концентрацией свободных носителей и ( 10см З, слой элекГрооптического материала 4, клеммы ) и 6 для подключения источников аитания.Устройство работает следующим: Образом.При приложении к клеммам 5 и 6 импульса напряжения под его воздействием в слое полупроводника 3 свободные носители разводятся к границе раздела полупроводник-диэлектрик, и так как их недостаточно для экранирования, в полупроводник проникает сильное поле и возникает обедненная область по всей толще полупроводника. В таком состоянии основная часть напряжения распределена на слое Полупроводника, и величина напряжения на слое электрооптического материала мала для модуляции его оптических характеристик.При подаче со стороны оптического входа изображения из области спектральной чувствительности полупроводника, в слое полупроводника 3 происходит фотогенерация носителей, пропорциональная освещенности каждой точки. Носители под воздействием поля в полупроводнике дрейфуют к границе раздела полупроводник-диэлектрик за время10 - 10 с, экранируя при этом часть напряжения в полупроводнике и перераспределяя его на электрооптический слой, Это приводит к модуляции, оптических свойствпоследнего и формированию выходного изображения за время, соразмерное со временем дрейфа носителей.Необходимо отметить, что если электраоптический материал обладает хорошими диэлектрическими свойтвами, то второй диэлектрик между680462 25 Корректор И Зрдейи Редактор О. 10 ркова Техред Ж,Кастелевич Заказ 4516/6 Тираж 526 ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Г,роектная, 4 слоем полупроводника и электрооптического материала может отсутствовать, так как в этом случае функцию диэлектрика будет исполнять одновременно электрооптический материал,В том случае если считывание изображения происходит фотоактивнымдля полупроводника светом, второйдиэлектрик (между слоем полупроводника и электрооптического материала) может быть выполнен в виде зеркально-отражающего поля,В качестве полупроводника использовалась шайба монокристаллическогокремния с начальной концентрациейносителей по10"2 см , толщиной2 .10 2 см и диаметром 2-3 см, изолированная с обеих сторон слоямипрозрачного диэлектрика ВО с толщиной одной из сторон состыкования с пластинкой ДКДР100 мк, Вэтом случае система охлаждается до-50 С, что одновременно улучшаетусловия работы фотополупроводникаввиду уменьшения скорости тепловойгенерации в нем. Это повышает чувствительность и время фоточувствительного состояния системы. Изображе. -ние наблюдается в скрещенных поляроидах в отраженном поляризованномсвете. При использовании когерентного считывающего источника счетаНе-Бе лазера устройство позволяетпроизводить преобразования некогерентного входного изображения в когерентное выходное. При использовании прозрачной сегнетокерампкиР 12 Т 8/65/35 с толщиной пластины50-75 мкм выходное изображение формируется за счет эффектов двулучепреломления и динамического рассеяния, наблюдаемых в сегнетокерамике. В первом случае предваритель ная поляризация сегнетокерампки достигается напряжением, подводимымк электродам, нанесенным на гранипластины, или к специально коммутируемым шинам на плоскости пластины, 10 а также смещением деформацией. Изображение считывается в отраженном поляризованном свете с помощью системы скрещенных поляризаторов. Устройство позволяет производить также 15 преобразование некогерентного изображения в когерентное. В случае использования эффекта динамическогорассеяния преобразованное изображение наблюдается в отраженном свете 20 по разнице интенсивностей рассеяпного и нерассеянного света в соответствии с интенсивностью разных точеквходного изображения,Свойство электрооптических материалов запоминать воздействия позволяет осуществить длительное хранение изображения. Малое время записи изображения, характерное для структур типа МДПДМ и малая инерционность, присущая электрооптическим материалам, увеличивает (на 2-3 порядка) динамический диапазон работы устройатва, Возможность применения в качестве фоточувствительного материала узкозонных и/п с ьЕ 1,2 эВ позволяет расширить область работы устройства в ИК-об-. ласти спектра до длин волн, большихД = 1 мк.