Способ изменения фокусного расстояния оптической системы

Союз Советскик Социалистическик РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11783744(51)М. Кл, С 02 Г 1/29 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий(71) Заявитель Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехническийинститут(54) СПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕЫ Изобретение относится к области оптики, в. частности к способам изменения фокусного расстояния оптических систем.Известны способы изменения фокусного расстояния оптических систем, в которых градиент показателя преломления создается внешним магнитным полем путем изменения напряженности последнего, как, например, в устройстве для управления световым лучом 1,Вышеуказанный способ требует дйя своей реализации создания магнитных попей сложной конфигурации и больших напряженностей магнитного поля, что 15 приврдит к усложнению конструкции электромагнита, источника питания и охлгркдающих устройств, а также имеет болене потери света.Наиболее близким по технической 20 сущности к данному способу является способ изменения фокусного расстояния электрооптической линзы 2).Этот способ заключается в том, что на пластину накладывают электрическое 25 поле для создания градиента преломления в направлении, перпендикулярном оси Х, и изменением напряженности электрического поля изменяют величину Фокусного расстояния.ЗО Однако для линз, работающих на электрооптическом эффекте, необходимы большие управляющие электрические поля (порядка 1-10 кВ), т.е. требуются специальные источники высокого стабилизированного напряжения и соответственно повышаются требования к изоляции.Целью изобретения является уменьшение напряженности электрического поля.Поставленная цель достигается тем, что в способе изменения фокусного расстояния оптической системы, включакщем наложение электрического поля на пластину из электрооптического материала, пластину выполняют из германия, световой поток направляют под углом 20-45 к направлениюпластины, а в перпендикулярном направлении прикладывают давление, создающее изгибную деформацию.Способ может быть реализован в устройстве, изображенном на фиг. 1.Устройство работает следующим образом.Полупроводниковую пластину 1 с собственной проводимостью, вырезанную под углом Р". 20-450 к кристаллографическому направлению () и имеющуюомические контакты 2,подвергают деформации чистого изгиба струбциной З,ав направлении, перпендикулярном силедЕФормации,на нее накладывают электрическое поле с напряженностью Ек,при этом распределение электронов-дырок становится существенно неоднородным(см.фиг.2).В зависимости от направ,лЕния электрического поля стоит возможность истощения кристалла носителями заряда (криваяили обогащения (кривая 11). Это связано с тем,что в кристалле при деформации изгибавозникает две области: сжатия и растяжения. В результате вышеизложенного параметр анизотропии апроксимируется линейной Функцией а(у)=аду, 5где аО - анизотропия равновесного,состояния кристалла о мз Р 3где ЬП - компоненты тензора подвижности электронов;Ър - компоненты тензора подвижности дырок, 2В областях сжатия и растяжения при одном направлении ЕХ возникает поток носителя заряда к середине кристалла (кривая 1 1), а при противоположном направлении Е возникает поток От,середины поверхности кристалла (кривая 1). Если скорость поверхностной рекомбинации на этих гранях высокая, то в первом случае проводимость кристалла увеличится (режим обогащения), а во втором - уменьшится (режим истощения).Таким образом, в результате перераспределения электронно-дырочных пар по толщине кристалла возникает градиент их концентрации, направленный 4 О к центру кристалла при его истощении или к поверхности при обогащении. Изменение концентрации свободных носителей заряда влечет за собой изменение показателя преломления, т.е. возникновение градиента показателя преломления, противоположно направленного по сравнению с градиентом концентрации свободных носителей заряда.При пропускании слабопоглощаемого света, энергия кванта которого меньше ширины запрещенной зоны полупроводника, в направлении Х лучи отклоняются в направлении роста градиента показателя преломления и таким образом Фокусируется (при истощении) или рассеиваются (при обогащении),Таким образом, незначительное изменение напряженности электрического поля позволяет значительно изменить Фокусное расстояние, при этОм напряженность самого управляющего поля в 10-100 раз меньше, чем в других способах.Формула изобретенияСпособ изменения фокусного расстояния оптической системы, включающийналожение электрического поля на пластину из электрооптического материала,о т л и чающий с я тем, что, сцелью уменьшения напряженности электрического поля, пластину выполняютиз германия, световой поток направляют под углом 20-45 к направлениюо(11) пластины, а в перпендикулярном направлении прикладывают давление,создающее изгибную деформацию.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9579671, кл. С 02 Е 1/29, 1975.2, Авторское свидетельство СССР9611167, кл. ( 02 Г 1/29, 1976 (прототип).783744 и,2 Составитель С. ШестакТехред Ж.Кастелевич Коррек Папп Редактор Г. Прусов Заказ 8544/50 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ИИПИ Гос по дела 35, Моск