Способ управления оптическим излучением

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИДЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ог г(5 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНКОМУ СВЖИЬСТВУ 1" С 71 И О П рас так, ч ния и хники и электро". П. Гришин анни В )441,ство СССР /1 1976. ОПТИ%СКИМ ИЗ" ес" ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОВЕТЕНИИ И ОТНРЫТ 19(7) Инсти 1 ут радиотники АН СССР(57) Изобретение оптическая спосо ческим излучение ваться в оптичес системах мульт анализаторах, мо изобретения - во излучением с люб волнм. Способ со чок оптического лают в изотропн среду под углом ц 1 относится к акустобам управЛеиия оптим и может использоик коммутационных иплексорах, слектродупяторах и т.п. Цельможность управленияй заданной длинойтоит в-том, что пуизлучения 1 иаправ-. ую акустооптическуюФ 90 к плоскости пространения акустических волн тобы направление распространеучка 1 лежало в одной плоскости П с одной иэ акустических волн, ортогональной П, и отклоняют поочередным или одновременным воздействием на него акустическими волнами 2, 3, Ф, 5 и 6 в направлениях 7, 8, 9, О н . Для выполнения брэггбвского синхронизма между пучкоми акустическими волнами 2, 3, 4, 5 и 6 частоты акустических волн выбираются в соот 2 T.п ветствии с условием Е;лЛ- - сов (2 аг 1игде Ч - скорость распространения акустической волны в акустооптической срще пкпоказатель преломления акустооптич кой среды для оптического излучения с длиной волны Я; 1 - порядковый номер акустической волны. начиная с упомянутой первой, Способ позволяет с помощью одной и той же вкустооптической ячейки управлять оптическим излучением с любой заданной длиной волны. 3 ил.1 зобоетс 1 ие Отнс 11 ст к ЯхустоопГеВЕСКИМ С 10 СОВ гттп Отквл НИЯ ОПТКЧРСКтГ ИЗ тттттт ЕННЕМ и ожтат ИСПОЛЬЗОБЯТЬ С 1 т В ОТаягкгткнк 11 ОаМй 1 ТЯЦИО 1 НЫХ СИС ат 1 тт У РтптгвКСОРттк и НЕгтттоанафЛ 1;ЗЯЭРЯХй МОДУЛЯТОРЯК И ТеДеЦ".гЬЮ ИЗОбрЕТЕНИя ЙВЛЛЕТСя уцрав ЛЕНИЕ ттп ГИЧЕСКИМ 1 ЗЛтЧЕНИЕМ С ЛЮбо 11 ЗЯДЯННО 1 ДЛИНОЦ ВОЛНЫОт,а ФИГПРИВЕДЕНЯ ДИЯГРЯММЯ е 1 Я, . прятВ ени"1 распространения якустичес- КИХ ВОЛИ И ОПТИЧЕСКОГО ИЗПУтЕЬ 1 ИЯ Соке Гласно дя 1 но 1 ГУ способуе ня ф 1 ге 2 БЕКТОРИЯН ДИЯГРаммае, ПОЯСНЯЮЩкЯ СПО- т с Соб; Иа (тпи 1" е 3 - ЯКУСТООПТИЧЕСКЯЛ тгттегт"- гтт-,тг Ов Я тНЗЯт.11 Сг 1 ОСОбаоПУтОтОтТТт 1 ЕС:,ОГИЗЛУЧЕНИЯ111.г о) Нгаи фЯВ т 1 ю В изб Гро 1 нуЮ Як ттО стооптиеескуО среду под углом г 1 у 90 2) те 1 лосгосп т П распросс ранения Якусггиес.таг ВОИ,ткяк, чтобы 1 япрявле 11 ие ВЯСПРОСТРЯНЕПИЯ Г.УтцЯ 1 ЛЕжЯЛО В ОДОЙ ПЛОЕ 1 ости П, с Одноц нз Якуститтесгц.". Волн дог 1 о 2) ортогональ 25 ИОЙ П и.от 1 гг.о.:ц 1 т поочередпым или От 1 ОВ 1 Егзццтг 1 ВОЗДЕЙСТВИИ. На НЕГО атг;-ститес 11 им., Воньямц 2 4 5 и В ттяцряВЛЕНИЯХ 1, Ве 9 р 10 И 11 СООТВе-стВс;пО, Дг 11 Вть 11 олениг брзггов ;.КОГО СИккрОт 1 ИЗМЯ Между 1 СХОтНЬк 1 От 1-,ТИЧЕСКИ ПУЧКОМИ ЯКУСТ 1 ЬЧЕСКИи ВОЛ 1 Я 111 . " 6 наС ТСтю аеУС 1 ИЧЕСКИХ ВОЛ 11 . Выбирают В соответстВИИ с условией,1 рцеде 1 ьго В а Ормуле изобретения, В35котором Отсчет акустических волн няиняется с Волны 2 11 идет по кругу.НЯ 1 иг; 2 Изображено сечение индикятриссы показателей преломления .Я 1;УСТООтит 1 ЕСКО 1 СРЕДЫ (ЯВЛЛОЩЕ 1 СЯ Щ,ОсЯрой для оптически изотропных сред)тетостг 1 СТ Ю яту 6 Ттт 1 Е КИ в В акОНОВ П11 Сод 1 ОЕ ОПГЧСС 1 ОЕ ЗЛт тЕНИЕт ПрпВЗЯ.;МоггайСТВЬИ С ЯКУСТЦЧЕСКК 1. ВОЛтт тетй г. Гт-,:,тт."ОГткетт эпгпдОВЯЬтт О . ПГ, О 1 1 ЯтГаа 1 ГЕ 1 О 11 1 ООтЕР ЯНОте тт" 1 гт т т.т гт В 11 и, ет т тт гв гт г тг 1 тт к т г я р Р Г П 1 О;Тят,1 т Г,тгйавангтг 1 К гКК., К;соот 1 тетственно. Угол мкйпдуК к и П, ОЯВЕИ и т 11 ДЯВЛзнил ЯкУГтиБЭческих Волн 2 " 6 совпадают с направЛЕ 1 ИЯ:11, ИСХО 1 в 1 Готе ИЭ ЦЕНТРЯ ПРЯВИЛЬного И-угольИха к его Вершинам (ВтЯ ип ат 1 1 г УтЯ Е : ) ),К У С Т ИЧ Е С К ИЕВЕ;1 т т , О.,., Ч а ССОВПЯДЯЮТтг И Вт 111 ГТСЛ ИХ ПРОДОЛЖЕНИЯМИСООТЯ - ТСЧВС 110 СВОРЙ НУМЕОЯЦИИ) о 1 ЯграВЛЕ 1 тя ВЕКТОООР Г, Выбря 11 Ы Тяк еЧтобю 1 а 1 ттватЛЕНЦ 2 - 6 ИСХОДИЛИ ИЗгч1 а Ц 1 СОЗ - (Х - 1) (т)1 где 1 - номер акустической волны, соответствующей направлениям распространения волн (ь 1, 2, 3, 4, 5). Величины оптических волновых векторов К; равны между собой, т,е,К,21 йпК= - агде и - пока" Ватель преломления для длины волны света 3, . Из Фиг. 2 Видно, что брзгговский синхронизм между К,1 и а, наступает пои условии с, -" 2 К, зхпф К р, (2) Подставив значение ц из выражения(2) в Выражение (1) и выразив затемчастоту акустической волны Г из цЧсогласно соотношению ь = - и где2 фф7 - скорость звука, а также. введя угол ф вместосогласи=- -Ч ПОЛУЧИМ е 2 Чпшф(3) Отметим, что зто Выражение справедливо и для разных длин волн света%где для произвольньк % необходимоВ выражении (3) заменить 1 ф Я иге - й и, в полном соответствии сФормулой изобретения,Способ может быть реализован с помощью акустооптической ячейки, покаЯЯ 11 ной на Фиг. 3. Ячейка выполненаиз изотропного материала В виде празильной призмь, имеющей М боковыхграней (на фиг. 3 И = 5). На боковыхгранях закреплены пьезопреобразоватсли 12, 13, 14, 15 и 16, резонанс",ные частоты которых выбраню в соот-Ветствии с формулой изобретения. Нучок оптического излучения 1 направляют в акустооптическую ячейку под углом к торцу призмы и под углом- ) к одной нв. ее поковке греней. С помощью пьезопреобразователвй центра, ПО Фиг. 2 легко выразить величины якустическх векторов 1; черезоЭс 4 с н ячейке ваэбуждают объемные акустические волны, которые отклоняют оптическое излучение н наг 1 ранлеиия 7, 8, 9, 1 О, 11. При поочередной воэбуж 5 денни акустических волн оптическое излучение, распространяющееся в одном канале (пучок 1), поочередно переключается в Ь каналов (направления 7-1). При одновременном возбуждении вкус- б тических волн оптическое излучение, распростраиякнцееся в,одиом канале, разделяется на Я пучков, направляемых в Я Каналов (режим мультиплексирования), Данный способ обратим, т.е. оп тическое излучение может поступать н ячейку по М каналам и выходить из иее по одному каналу. 4лыл рас 1 пиреямя рябачегс дилнээояа длит ваха оптического иэлученил, акустические волны на:1 ранляют вдоль рямьО лежящих ч сдкай пласкасти и.пе ресекакщихся друг с другам пад углами М.= а первоначальный пучок ап 1,т Фтическсга инлучения направляют падоэаданным углом с90 к плоскости. распространения акустических волн таким абраэам, чтобы напранления распространения этого пучка н одной из акустических наля лежали н плоскости, артаганальнай плоскости распространения акустических волн, при этом чатотукаждой акустической волны устанавливают иэ условияформула изоб ретения эр Способ управления оптическим излу,чением, включаюц 1 ий направление пучка этого излучения в изотропную акустооптичесКую. срЕду и отклонениеего в 2 б М направлений, где Я - целое число, путем одновременного или поочередного воздействия на него Я акустическими 1волнами, направляемыми в акустоопти" ческую среду относительно пернанзчапьного направления пучка оптического излучения под углами, соответствущцимн брзгговскому синхронизму, о тл и ч а ю щ н й с я тем, что, с цесов (21 -2 скорость распространения акустической волны в акустооптическай среДе;показатель преломления аку стооптнческой среды для оптического излучения с длиной3 к;парядканый номер акустической волны начюая с нолик, со-. ставлякхцей угол (у с падающж оптическим лучом саказ 1434/ДСП Тирав 3 ЗОщщИПИ Государственногопо делам изобретений113035, Москва, 3-35, Рауй Подписноекомитета СССРи открцтийкая наб., д. 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Узгор Проектная, 4.,