Ячейка керра

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсникСоциапистичесхикРеспублик и 987563(22)Заявлено 16 Д 3,81 (2 ) 3260381/18-25с присоелинением заявки ЭЬ(5М. Кл, б 02 Г 1/07 Вкударстюиьй кдмдтет СССР до дедам изабретекий к открцтий(72) Авторы изобретения УтХарьковский ордена Ленина политехнический инстнтут,:.-им. В. И.Ленина(54) ЯЧЕЙКА КЕРРА Изобретение относится к алектрооптическим устройствам модуляционного тила с использованием поляризованного луча света, в которых осуществляется фазовый сдвиг, иможет быть использовано, в частности, в электрооптических свето-двльномервх, устройствах для измеренияскорости и др. Известна ячейка Керра, содеркащая корпус, знполнентптй электрооптической средой, в которой по ходу светового луча размещена пара электродов, выполненная в виде параллельных пластин 1.Недостатком этого устройства является малая фазовая стабильность. Наиболее близким к ваобретенито по технической сущности и достигаемому результату являетаа ячейка Керра, содержащая корпус, заполненный электрооптической средой, в которой последовательно по ходу светового луча размещены две пары электродов, каждая из которых выполнена в виде параллельных плйтин 12,Недостатки этого устройства - плохиефазовые характеристики и низкая чувстви.- тельность.,5 Белью изобретения является улучшение фазовых характеристик и повышениечувствительности,1 о Эта цель достигается тем, что в ячейе Керра, соаеркашей корпус, заполненный электрооптической средой, в которойттоследоввтельно по ходу светового лучаразмещены две пары электродов, каждаяю которых выполнена в виде парвллелтвых ттластинр пластины второй пары электродов расположены перпендикулярно плас.тинам первой пары, а в качестве электрооптической среды использован силоксан,при этом грани корпуса ячейки, являющиеся входной и выходной для световоголуча, расположены под углом к напрввленито распространения посаеднего.3 4костей существенно больше, чем такая же зависимость для неполярных составов.Создаваемый ячейкой фазовый сдвиг пропорционален квадрату напряжения на электродах ячейки и электрооптическбй константе Керра используемого состава, т.е. при одной и той же абсолютной погрешности в стабилизации питающего ячейку Керра напряжения при одинаковой длине пути луча большая фазовая стабиль ность и большая чувствительность соответствуют составу с меньшей электрооптической постоянной, каким является используемый в качестве электрооптической среды неполярный состав силоксан.Для устранения погрешности, связанной с многократным отражением светового луча (интерференционная погрешность) в самой ячейке Керра, необходимо изменить угол входа луча в ячейку Керра на неперпендикулярный, что достигается выполнением граней корпуса ячейки, являющихся входной и выходной для светового луча, под углом, Наибольший эффект достигается при выполнении граней под углом Брюстера. В этом случае отраженный луч идет по другому пути, отличающемуся от пути основного луча, а геометрическое расположение входящих и выходящих лучей остается постояннымИзменения электрооптической констан ты Керра силоксана проводят при нормальном атмосферном давлении для длины волны света 1=632,8 ям. При 6=20 С электрооптическая константа исследуемого линейного силоксана составляет 0,08 10 м/В, а циклического,05 "10 м/В . Полуволновое напря жение раскрытия при длине электродов 80 мм составляет 11,8 кВ для первого состава и 13,4 кВ для второго состава,Таким образом предлагаемое изобретение позволяет улучшить фазовые характеристики и уменьшить погрешность фазовых сдвигов, определяемых характериотиками сред и конструкцией ячейки. 3 98756На фиг, 1 схематически показана ячейка Керра; на фиг. 2 изображены виды поляризации прошедшего ячейку Керра плос"цкополяриэованного света в зависимостиот вносимой ячейкой разности фаз, приподаче напряжения от нуля цо полуволнового значения на первую пару электродов;на фиг. 3 - то же, при подаче напряжения от нуля до полуволнового значениина вторую пару электродов. 10Ячейка Керра содержит корпус 1, грани 2 и 3 которого являющиеся входнойи выходной для светового луча, расположены под углом к направлению распространения этого луча. В ячейке размещены 15две пары электродов 4 и 5, погруженныев электрооптическую среду 6 с малымзначением электрооптической постоянной,в качестве которой использован силоксан.Такие составы обладают большой хими 2 рческой стойкостью, термостабильностью;электрооптические характеристики практически не зависят от загрязнений и остаются неизменными в течение длительного периода даже при хранении в откртом сосуде,Для создания постоянного фазовогосдвига на электроды необходимо податьпостоянное стабильное напряжение, приэтом погрешность в достижении постоян- зрного фазового сдвига определяется стабильностью питающего напряжения и фазовой стабильностью электрооптическогосостава,Устройство работает следующим образом.На каждую пару электродов попеременно подается постоянное напряжение,цри этом получается эллиптическая поляризация любого вида, одна пара электродов обеспечивает вращение эллипса поляризации в одну сторону, а другая пара электродов - в другую. Посколысу на каждуюпару электродов возможна подавать на-.пряжение не превышающее полуволновоенапряжение расарытия, исследуемая среда подвергается меньшему силовому воздействию и в результате повышается еестабильность, а следовательно, долговременная фазовая стабильность всейячейки.В свою очередь, фазовая стабильность,состава тем ббльше, чем меньше полярность состава, его химическая активность, гигроскопичность, температурнаястабильность.Зависимость эпектрооптической постоянной от температуры для полярных жидФормула изобретения Ячейка Керра, оодержащая корпус, заполненный электрооптической средой, в которой последовательно по ходу светового луча размещены две пары электродов, каждая изкоторых выполнена в виде параллельных пластин, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью улучшения фазовых характеристик ячейки и повышения чувствительности, пластины5второй пары электродов расположены ,перпендикулярно пластинам первой пары, а в качестве алектрооптической среды использован силоксан, при атом грани корпуса ячейки, входная и выходная для светового луча, расположены под углом к направлению распространения последнего.Источники информации,принятые во внимание при акспертизе987563 б1. Артемов В.И. и др. Фзэовье компенсаторы оптического диапазона и методы их калибровки.- Сб. Метрологическое обеспечение измерений: оптикофизических параметров излучения ОКГ.М., 1976, с. 24-30. 2, Авторское свидетельство СССР М 120661, кл, С 01 ф 21/21,10 1957.Заказ 10299/34 Тираж 509 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 11303 З, Москва, Ж 35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4