Устройство для вывода излучения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоеетскнкСоциалистическихРеспублик 11966650(22) Заявлено 08,12.80 (21) 3213068 /18-25с присоединением заявки Нов(1 М Кп 3 С 02 Р 1/03 Государственный комитет СССР но лелам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описаник 15.10.82(72) Авторы изобретения Ю.В.Вайслейб, В,Б.Брауде и А,Л.Пономарев 71) Заявител кий электротехнический инсти им. проф. М.А.Бонч-Бруевича енин 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫ УЧЕНИ интеграспользовамалогабае-. ройств являет нельзя сФору направленде кристалла, адает формимуемо 0 ктериения е точ связь уст- содер,к ,Изобретение относится кльной оптике и может быть ино, например, при созданииритных дефлекторов.Известны устройства для выводаизлучения, в которых при изменениивеличины напряжения электрическогополя изменяется угол отклонения свтового луча1.Недостатком этих устся то, что с их помощьюмировать узкую диаграммности излучения на выхотак как кристалл не облрующим свойством,Наиболее близким к предлагаемопо технической сущности и достигаму результату является устройстводля вывода излучения, содержащеепленочный световод, расположенныйна подложке,на поверхность пленкикоторого нанесена дифракционная решетка 2(.Однако это устройство хараэуется низкой точностью наведи вхождения в связь.Цель изобретения - повышениности наведения и вхождения вЦель достигается тем, что вройство для вывода излучения,жащее пленочный световод, расположенный на подложке, на поверхность пленки которого нанесена дифракционная решетка, введен источник переменного электрического напряжения, подложка световода выполнена иэ электрооптического материала, и на ее боковые поверхности нанесены электроды, подключенные к источнику переменного электрического напряжения, а период дифракционной решетки 1. выбран из условия(1) где . - длина волны излучения всветоводе;и - эффективный показательпреломления световода;и - показатель преломлениялподложки.На чертеже изображена конструкция предлагаемого устройства.На подложку 1, выполненную из электрооптического материала с показателем преломления п,(, нанесена пленка 2 с показателем преломления птпл, на поверхности которой выполнена дифракционная решет а 3 с периодом -А, удовлетворяюим условию (1). На боковые поверх5 10 15 20 25 30 Формула изобретения ности подложки нанесены электроды 4 которые подключены к источнику переменного электрического напряжения 5.Устройство работает следующим образом.Распространяющийся по пленочному световоду оптический сигнал проходит через участок световода, где на подложку действует переменное электрическое поле. Вследствие электрооптического эФфекта под действием переменного электрического поля изменяется показатель преломления подложки и , а следовательно, и эффективный показатель преломления пф связанный с й,( следую им равнением Юй (п -1Лпи -( п) = аппПЯ)п-ппппПЗи пппащпП и пПпПпппп и( ип, где Ь - толщина пленки; и -+ее показатель преломления.При этом будут изменяться углы высвечивания оптического сигнала, т.е. будет происходить изменение пространственного положения светового луча.Выбор периода решетки, обусловлен следующим.Направления излучения в подложку ., и в воздух () в устройстве, содержащем пленочный световод, расположенный на подложке, на поверхность пленки которого нанесена дифракционная решетка, определяются соотношениямиЧ = агссоз - (и -- )(3)Из выражений (2) и (3) видно, что при заданной частоте (длине волны). сигнала, распространяющегося по световоду, направление излучения является неизменным, поскольку эффективный показатель преломления п( однозначно определяется параметрами световода и, и, Ь. Из выражений (2) и (3) ойределяются области значений )р, в которых имеет место излучение только в подложку(В) (п+1) ЛД с(п+и) Л (5)При этом область А оказывается предпочтительней чем В,поскольку при заданной Л она соответствует большему шагу решетки, что проще реализовать на практике.В дифракционном излучателе, выполненном в виде отрезка гофрированного диэлектрического световода, питающей волной является волна Н плоского световода, скорость распространения которой равнас(6) Как видно из уравнения (6), скорость распространения волны, питающей излучатель, зависит, в частности, от эффективного показателя преломления и , изменяя который можно в соответствии с (2) изменять направление излучения 9 . Изменение пф достигается тем, что подложка световода, выполненная из электрооптического материала, помещена в переменное электрическое поле, изменение которого вызывают изменения показателя преломления подложки п а следовательно, и пф.Предлагаемое устройство для вывода излучения позволяет повысить точность наведения и вхождения в связь, поскольку обеспечивается достаточно точная установка угла излучения. Его можно применять в схемах интегральной оптики, так как оно представляет собой планарное устройство с параметрами, соответствующими пленочным световодам, применяемым в интегральной оптике. Кроме того, так как излучение формируется дифракционной решеткой, то ширина светового пучка, пропорционального отношению -/Р, где (: - длина решетки, может быть сделана достаточно узкой. Устройство для вывода излучения,35 содержащее пленочный световод, расположенный на подложке, на поверхность пленки которого нанесена дифракционная решетка, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повы 40 шения точности наведения и вхождения в связь, в него введен источник переменного электрическогонапряжения, подложка световода выполнена из электрооптического материала, и на ее боковые поверхностинанесены электроды, подключенные кисточнику переменного электрического напряжения, а период дифракционной решетки Л выбран из условия)" Л50 пх 1 пм пгде,Х - длина волны излучения в световоде;п(- эффективный показатель преломления световода;55 и - показатель преломления под 1ложки,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Итоги науки и техники, Радио 60 техника. Подред. И.А.Волошина. М.,ВИНИТИ, 1979, т.19, с. 52-66.2. Киселев В.А. О дифракционномвводе излучения в тонкопленочныйволновод. - Квантовая электроника65 1974, М 7 к с.1578-1584966650 Составитель Н.НазароваРедактор Н,Киштулинец Техред М,Тепер ектор Г,Решетник Подпи ак лиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная 39/64 Тираж 518 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушс