Способ модуляции света

м талл а. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(71) Ордена Ленина .физико. технический инсти. тут нм, А, Ф, Иоффе АН СССР(56) 1. Комланец И. Н. Управляемые транспаранты. - "Зарубежная радиоэлектроника ", 1977, Иф 4, с,46.2. Васильев А. А. Управляемые транспарантьа на основе ЖК н их использование в схемах пре образования оптических сигналов, Кандидатская диссертация, М., 1980, физический институт АН СССР, с. 141 - 148.(54) (57) СПОСОБ МОДУЛЯЦИИ СВЕ чающий пропускание света через фото тельную структуру с жидким крис ложительной диэлектрической анизотро подачу электрического напряжения на ды фоточувствительной структуры, о ю щ и й с я тем, что, с целью новь быстродействия модуляции света и о сигнала к шуму, а также расширения опальных воэможностей, напряжение на родах структуры выбирают соответств гомеотропной ориентации жидкого криИзобретение относится к оптоэлектроникеи может быть использовано для ввода изобра.жений и их фильтрации,Известен способ модуляции света М. Недостатками его являются малое быстродействие 5модуляции и узкие функциональные возможносНаиболее близким по технической сущностии достигаемому результату является способ мо.дуляции света, включающий пропускание света 10через фоточувствительную структуру с жидкимкристаллом с положительной диэлектрическойанизотропиеи, подачу электрического напряже.ния на электроды фоточувствительной структуры 21, В этом случае начальную ориентацию 15жидкого кристалла выбирают планарной, а на.пряжение на электродах структуры выбираютблизким (немногим, выше) к пороговому напряжению переориентации жидкого кристалла.Недостатками известного способа являются 20малое быстродействие, невысокое отношениесигнала к шуму из-эа влияния нарушений исходной планариой ориентации, узкие функциональные возможности.Целью изобретения является повышение быст.25родействия модуляции света и отношения сигна.ла к шуму, а также расширение функциональ.ных воэможностей.Это достигается благодаря тому, что в способе модуляции света, включающем пропускание света через фоточувствительную структурус жидким кристаллом с положительной диэлект.рической анизотропией, подачу электрическогонапряжения на электроды фоточувствительнойструктуры, напряжение на электродах структуры выбирают соответствующим гомеотропной ориентации жидкого кристалла.На чертеже схематически показана фоточув.ствительная структура,Способ реализуется следующим образом.На прозрачные электроды 1 фоточувстви 40тельной структуры, включающей также фото.чувствительный слой 2, защитный слой 3 ижидкий кристалл 4, подают напряжение 0соответствующее гомеотропной ориентациикристалла 4. Прн отсутствии регистрируемогопотока светасиловые линии электри.ческого поля Е нормальны к границам жид.кого кристалла 4. Однако в участках 5 фото.чувствительного слоя, освещенных потоком йР,электрический заряд, возникающий за счет фоторожденных носителей, создает в жидкомкристалле 4 электрическое поле Е, имеющеесоставляющие, лежащие в плоскости электро.дов 1, как зто показано на чертеже. Направление ориентации жидкого кристалла 4 жестко 55связано с направлением силовых линий поляи поэтому в участках 5 искривление поляприводит к переориентации жидкого крнсталла 4. При прохождении считывающего светового потока А через жидкий кристалл 4переориентация жидкого кристалла 4 в освещен.ных участках 5 приводит к изменению в них, на.пример, фазы и поляризации светового потока б .При отключении потока ЬР заряд на участ.ках 5 исчезает, причем для ускорения его релаксации используют переменное напряжением,поле Е становится однородным и это вызывает перестройку жидкого кристалла 4 в исход.ную гомеотропную ориентацию, Напряжение,соответствующее гомеотропной ориентации, велико, и ориентация жидкого кристалла 4 про.исходит весьма быстро, поскольк ориентирукнцая сила электрического поля Е увеличи.вается с его величиной, Этим достигается повышение быстродействия модуляции.Повышение отношения сигнала к шуму дости.гается благодаря тому, что молекулы жидкогокристалла 4 ориентируются по электрическомуполю, и таким образом дефекты ориентации,обычные для планарной ориентации, отсутствуютв данном случае,Для линейно-поляризованного светового потока Д величина модуляции поляризации зависнт. от угла между направлением поляризациии проекцией длинных осей молекул жидкогокристалла 4 на плоскость, перпендикулярнуюплоскости распространения света. При величинеэтого угла в 45 модуляция максимальна, приугле в 0 или 90 модуляция отсутствует. Поскольку направление длинных осей жидкогокристалла 4 для данного способа жестко свяэа.на с видом записываемого изображения, то присчитываннц изображения линейно поляризован.ным световым потоком Д пространственныечастоты, вектора которых лежат внутри секто.ров, ориентированных вдоль направления поляризации считывающего светового потока Аи под углом 90 к нему, будут отфильтровы.ватьс, т.е, происходит секторная фильтрацияизображения, Если секторной фильтрации нетребуется, изображение считывается циркулярнополяризованным светом. Происходит также вы.деление границ изображения,П р и м е р. В качестве фоточувствительного слоя 2 взят кристалл, обладающий фото.проводимостью в синей, области спектра, В ка.честве жидкого кристалла взят ББАБН, обла.дающий диэлектрической анизотропией +20,который исходно неориентирован и прн подключении напряжения приобретает гомеотропнуюориентацию, Запись изображения осуществляютв синей области спектра, считывание - светомс большей длиной волны для предотвращениястирания зарядового рельефа. внутри фотопро.водника,963394 Редактор С. Юркова Техред Т,Маточка Корректор Г. ОгарЗаказ 8245/7 Тираж 755ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж.35, Раушская наб д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Изобретение позволяет в несколько раз увеличить быстродействие модуляции света, достичь повышения отношения сигнала к шуму .и значительно расширить функциональные возможности за счет обеспечения секторной филь.трации и выделения границ изображения, чтоважно для применения в схемах оптическойфильтрации и опознавания образов.