Способ управления оптическим излучением

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1329419 1)5 С 02 Г СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ СССРНРЫТИЙ 0 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ тр чанов В,Я йства и их адио, 197(57) опти откло ты оп рете тое с о для часто зобЖ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт радиотехники и эленики АН СССР(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИМИЗЛУЧЕНИЕМ Изобретение относится к а е и мокт быть испольэова нения, модуляции и сдвига тического излучения. Цель ния является обеспечение п эационной нечунствительности способаи уменьшение потерь оптического излучения. При реализации способа осуществляют анизотропную Брэгговскую дифракцню неполяриэонаиного оптическогоизлучения на первой акустической нолне, поворачинают на 90 плоскостиполяризации продифрагированной и не-,продифрагированной частей оптическогоизлучения, осуществляют аннэотропнуюБрэггонскую дифракццю непродифрагиронанной части оптического излученияна второй акустической волне, имеющейпараметры, аналогичные параметрампервой акустической волны н распространяющейся в одном с ней напранленин.Углы дифракции излучения на пернойи второй акустических волнах устанавливают одинаковыми. 2 ил.Изобретение атпосптя к ЯкустаапТИКЕ 11 МажЕ 1 бЫТЬ ИСПСЭЛЕеэ анана ДЕ 151Отклоцен 11 я модуляцие 1 и сцвпГЯ чяс": О"ТЫ ОПТ 11 ЧЕСКОГО ЦЗЛУЧЕЦЦЯЦель изобретения - обес 11 ечепие11051 лризяццаццой Почув, твц 1 51 ьцас гцспОсаба ц уме 11 ьиецие потер 1; Опт 11 чес"1 ОГО ЦЗЛУЧЕЦЦЯ.ИЯ фцг Изображено усгройство,РЕЯЛИЭУЮЩЕЕ СЕЕОСОбеУСТРОЙСТВО ИМЕЕТ ПЕРВУ 1 В ЯКУСТООПтическую ячейку 15 пьезопреобразоВЯтель 2 11 ерВОЙ яче 11 ки в 1 Орую Янустооптическую яче 111 у 3 пьезопреоб ряэаватель "Ф Втадай лчейкц пляст 11 цу5,яля поворота п 510 скостц паллрцзацицца 90, падающее оптцческое цзлучс: -цие 6 р ДпфРЯГ 11 РОВЯИЕ 1 еее излУчецце 5ЦЕДЦфРЯЕ Цааве 1111 ЕЕСС ИЗЛУЧЕНИЕ ЯЦа фиГ,2 прпведеееы Диаграммы Всл"цовьп( Векторов онтцческого излученияи акУстических Валцр гДе Я - ДцфРЯкцця В ПЕрвай яЧЕЙКц,е бдцфраКццяВО Гторой 51 чейкер К 1 и Ке Волновыевекторы пядяющегс 1 оптического излученйлр" К - валпоьой вектоР ЯкУстцческой волпы В ерЙ я 1 ейк.", К,волновой Вектор дцфрягцровавее;его вцервоц ячейке пзлучеЕПЕЕ Ец, 11 щегаВ 051 цанай Вектор Кр К, " Валповай1вектор оптического цзлучепця Во Втс.рОЙ 51 чейке имевЕлега в первой ячейкРВОлнОВОЙ 13 ектав К,; К - БаИЕОВОЙВ-ктор якус 1 и 1 ескОЙ Волны ВО Второйячейке, К - Волновой вектор аптцЧЕеКОГО ЦЗЛУЕНИ 51 Ва ВТОРОЙ ЯЧРЙКЕримРвшега В первой ячейке В 011 ПОВОЙвектор К,; К - Волновой Вектордифрягцровяьшего Во Второй ячейкеоптического цзлученця цме 1 зв 1 ега Волновой Вектор, Ки и и - показатерЕли преломления материала акустаоптц".ческцх ячеек.Способ осуществляется сладующцмобразом,Оптическое цзлучепце, цмающеепроцзвольц510 ляр 11 заццю К,р К , нап равляется в первую якустаоптцческуюячейку 1,.в которой возбуждяетслакустическая волна в цапрявлеццц,прц котором Выпалцяетс 51 условие Брзг"ГЯ ДЛЯ ОДНОЙ ЦЗ ПОЛЯре 111 ац 11151,Излучение с этой поляризацией дцфрагирует ИЯ Якустцческой ладнее ПаВыходе из ячРйкц цзмее 151 ют 11 Я 90орцецтацию плоскостей поляризациидифрагцровацного и цеднфрагцравяццо,го пучков. Затем пучки направляют во вторую анцзотропцую акустооптическую ячейку, аналогичную первой,ц возбуждают но второй ячейке акустическую волну в том же цаправлении,что и в первой ячейке, и имеющуюодинаковые с акустической волной впервой ячейке амплитуду, частоту,поляризацию ц апертуру. Часть излуЕецця, недифрагировавшая в первойячейке, испытывает аниэотропную дифракцию Брэгга во второй ячейке. Обеячейки расположены как можно ближеодна к другой так, что их кристал"лографические направления, а такжесоответствующие грани параллельнь 1Рассмотрим конкретный пример устройства реЯлизующего данный способелкустааптцческие ячейки 1 и 3 моГУт бь 1 ть выполнены, напРимеРр изкристаллов Те 0 , Пластина 5 можетбыть Выполнена в виде полуволновои .пластины цли цз Оптически актиВноГОматериала например иэ ТеОе Е-срезарс толщиной, обеспечивающей поворот15 лоскости поляризации оптическогоизлучения на рабочей длине волны на90, В акустооптических ячейках 1 и3 с помощью пьезопреобразавателей -. 2 :. ер на котоРые поцают УпРавлЯюЩийВысокочастотный сигнал одинаковоймощности, вазбуждарт сдвиговыеакустические Волны одинаковой амплитуды ня частоте 25 ИГц с поляризацией по 1.110 р распространяющиесяпараллельно в направлении 1101. Вячейку 1 направляют неполяризованное оптическое излучение 6 с длинойволны 3 =063 мкм. Любое неполяри- / 5)зованное излучение можно представитьв виде двух компонент с взаимно ортогоняльньее(и плосксстями поляризации,Для каждой из них существует свойуголБрэгга. Иаправление распространения оптического излучения ц акустие ееческой волны В каждой ячейке задаюттаким Образом, чтобы они 6 ыпи ориентцРОВаНЫ ОТНСЕГНТЕЛЬЦО ДРУГ ДРУГа ПОДодним из двух углов Брзггя. При дифракцци оптического излучения в акустооптической ячейке 1 происходит его расщепление на два пучка с вэаимцо ортогальными плоскостями поляризации. Исходное неполяризованное оптическое излучение можно представить как имеющее две векторные компоненты К и К с взаимно ортогональными плоскостямй по 51 яриэациц. При взаимодействии с акустической волной, имеющей вектор3 1"./94 К, компонента К, дифрагирует и отклоняется от первоначального направления на угол О . Компонента К Рас" пространяется беэ изменения найравления, На выходе акустооптической ячейки 1 в зоне максимального перекрытия дифрагированного и недифрагнрованного пучков излучения поворачивают плоскости их поляризации на 90 с помощью полуволновой пластины 5. Для этого пластину 5 ориентируют вокруг собственной оси так, чтобы ее кристаллографические направления и, и и составляли угол 45 с плоскостями поляриэа(ии вышедших иэ ячейкипучков оптического излучения. Далее оба пучка направляют в акустооптическую ячейку 3, где распространяется акустическая волна с параметрами(поляриэа(ией, амплитудой, частотой и апертурой), аналогичными параметрам акустической волны, распространяющейся в ячейки 1, В ячейке 3 происходит анизотропная дифракция той час- р 5 ти оптического излучения;. которая не продифрагировала на акустической волне в ячейке 1, так. как поляризация этой части излучения после поворота на 90 с помощью полуволновой пласти- о ны 5 соответствует условию Брэгговского синхронизма с акустической волной. В результате дифракции этачасть излучения отклоняется от первоначального направления на угол 9, в тос ЗЬ время как часть оптического излучения, рродифрагировавшая на акустической :волне в ячейке 1, проходит через акустооптическую ячейку 3 без изменения своих параметров. При взаимодействии с акустической волной, имеющий вектор К , излучение с вектоРом К дифрагирует и отклоняется на угол 0 , при этом плоскость его поляризации поворачивается на 90 , Вектор К со-. ответствует этой части оптического . излучения на выходе второй акустооптической ячейки 3. Излучение с вектором К распространяется беэ измеиения направления и поляризации. Поскольку акустооптические ячейки 19н(ентнчны одна другой и ориентированы одинаково, а возбуждаемые в ннхакустические волны имеют одни и те"же параметры н распространяются параллельно, углы дифрак(ии 0 оптического излучения на первой и второйакустических волнах равны. Поэтомуна выходе акустооптической ячейки 3пучки излучения с векторами К и Кскладываются с образованием одногопучка неполярйзованнрго оптическогоизлучения 7, распространяющегося подуглом 6 к направлению распространенияпервоначального излучения 8,Управление поляризованным излучением осуществляется аналогичнымобразом. Способ обеспечивает эффективность дифрак(ии приблизительно1007 для излучения с любой неопределенной во времени поляризацией, атакже для неполяризованного излучения при сохранении всех преимуществанизотропной дифрак(ии,Формула и э о б р е т е н и яСпособ управления оптическим излучением, включающий направление оптического излучения в аннзотропную акустооптическую ячейку, в которой возбуждают акустическую волну, распространяющуюся под углом Брэгга к направлению распространения оптического излучения, о т л и ч а ю щ н й - с я тем, что, с целью обеспечения поляриэационнсй нечувствительности способа и уменьшения потерь оптичесо кого излучения, изменяют на 90 ори" ентацию плоскостей поляризации дифрагированного и недифрагированного пучков на выходе акустооптической ячейки, направляют оба пучка во вторую анизотропную ячейку, аналогичную первой, и возбуж(ают во второй ячейке акустическую волну, распространяющуюся в направлении, совпадающем с направлением акустической волны в первой ячейке, и имеющую одинаковые с ней амплитуду, частоту, поляризацию и апертуру.8, 2Составь Плотниковрасова Текред. И.1 Поиович. Корректор Г.Решет о ш ва. 22/ДСП ВНИИПИ Го ПодпиСР раж Зб 4венного комитета С бретений:4 открыти -35, Раушскай наб,ОЕ но Дел1 1 ОЗ, И д.4 роиэводственцо-полиграфическое предпринтие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 дарсм изсква Р Л Фа тель В.