Электрооптическая линза

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(6 ) Дополнительное к авт, свид-ву 22)Заявлено 01.03,77 (с присоединением заявки1) 2460629/18-25 Э Ьеударстееииый комите СССР аа делен иэабретеиий и открытий(7) Заявител дового Красного Зн АН Белорусской ССР.(54) ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКАЯ ЛИ кругу ляющу повер 4 У о для к и соз и погруженных в среду, проявэффект Керра, Второй узел ут вокруг оптической оси на носительно первого и служит мпенсации астигматизма линзы ания конического расходящего" ка, угол расходимости котороисит от приложенного к электропряжения 1 т 31 правляемого го за дам н Однако эта линза имеет большие габариты, необходимые для того, что. бы получить заметные углы расходи- мости пучка в материалах, обладающих квадратичным электрооптическим эффектом. Кроме того, ее невозможно использовать в качестве положительной линзы, поскольку квадратичный электрооптический эффект, поло" женный в основу ее работы, не зависит от направления электрического . поля. Расширение же диапазона изменения фокусного расстояния такой линзы в сторону положительных величин 5 Изобретение относится к квантовой электронике и оптике и может .быть использовано для уфокусирования оптического излучения.Известны оптические системы, в которых управление фокусным расстоянием осуществляется за счет механического перемещения части элементов системы 11 и 21"Основными погрешностями этих сис тем являются инерционность процесса перестройки, большие габариты, а также наличие движущихся частей, подверженных -износу.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электрооптическая линза, в которой установлены два последовательно расположенных узла, каждый из которых :состоит из четырех параллельных оптической оси цилиндрических элект,родов, равномерно размещенных по фмени Институт физикиг382требует внесения в устройство дополнительной положительной линзы,что увеличивает габариты устройства и создает неудобства, когда необходимо быстрое изменение фокусного 3 расстояния от отрицательных до положительных величин.Целью изобретения является уменьшение габаритов электрооптической линзы и придание ей свойств как от рицательной, так и положительной линзы.Эта цель достигается тем, что рабочее тело линзы выполнено из материала, обладающего линейным электро" 1% оптическим эффектом, а система электродов представляет собой набор боковых электродов, окаймляющих рабочее тело линзы и двух прозрачных торцевых электродов, причем электроды представляют собой поверхности вращения вокруг оси устройства.Поверхности электродов могут иметь форму, описываемую чравнением-И+ )=1 о,Ехгде х,у,2 - декартовы координаты,причем ось л совпадает сосью кристалла рабочего зетела;6 - компоненты тензора диэлектрической проницаемо.сти на частоте внешнегоуправляющего электрического поля;Цф - расстояние от начала ко"+у ординат до вершин торцовых электродов.С целью упрощения конструкции лин 46 зы прозрачные электроды могут быть выполнены в виде частей сферических поверхностей, а боковые " в виде частеЙ торов; либо торцевые электроды выполнены плоскими, а боковые - вФ45 виде кольцевых полосок.На фиг. 1 изображено предложенное устройство (вариант) (показано аечение электрооптической линзы, плоскостью у 0); на фиг. 2 - то же, аксонометрическая проекция. Электрооптическая линза состоитиз кристалла 1, который изготовленв виде цилиндра, а также электродов2-5, из которых электроды 2 и 5 вы- зфполнены прозрачными.Работа устройства осуществляетсяследующим образом,7 аНа электроды 2-и 4 подается, например, напряжение с положителЬным потенциалом, а на электроды 3 и 5 .- с отрицательным .(или наоборот), Создаваемая при этом неоднородность электрического поля в кристалле обеспечивает распределение показателя преломления в плоскости х,у, не . обходимое для сферической фокусировки (дефокусировки) при распространении в направлении оси г .излуче" ния, поляризованного вдоль одной из главныхдиэлектрических осей крис 1 телла в электрическом поле х,у.Изменение величины прикладываемого напряжения приводит к изменению величины фокусного расстояния линзы. Для системы электродов, описываемой уравнением (1), главное фокусное расстояние линзы определяется выражением2 Во(2)3 п 1 г Яогде и- показатель преломления дляфокусируемого излучения;г-. используемая компонентаэлектрооптического тензора г 1)1 с;1.- длина кристалла;разность потенциалов, прикладываемая к электродам.Использование предлагаемой линзы выгодно отличается от известной тем, что она значительно меньше по габаритам и является как отрицательной, так и положительной, Так, например, предлагаемая электрооптическая линза, выполненнаяиз ниобата лития с электродами, изготовленными в виде частей сферических поверхностей и торов на апертуру 0,5 см, имеет длину= 0,3 .см.формула изобретения1. Электрооптическая линза с управляемым электрическим полем фокусным расстоянием, содержащая рабочее тело, выполненное из электрооптического материала, и систему электро дов, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения габаритов электрооптической линзы и придания ей свойств как отрицательной, так и положительной линзы, рабочее тело линзы выполнено иэ материала, обладающего линейным электрооптическим эффектом, а система электродов предста5 9382376вляет собой набор боковых электро- -"4+ - Расстояние от начала коо ч. к+ удов, окаймляющих рабочее тело линзы ординат до вершин торцои двух прозрачных торцевых электро- вых электродов.дов, причем электроды представляют 3. Линза по л, 1, оотличаюсобой поверхности вращения вокруг з щ а я с я тем, что про рчт и оз ачные электоси устройства. роды выполнены в виде частей сфери 2. Линза по и, 1, о т л и ч а ю- ческих поверхностей, а боковые ". вщ а я с я тем, что поверхности элект виде частей торов.родов описываются уравнением 4, Линза по и. 1, оо т л и ч а ю 1 в щ а я с я тем, что торцовые электрофЕ1 3 ды выполнены плоскими, а боковые/ 2. 21 - +1У, ЗЬЬ+ ) -- ов виде кольцевых полосок.ЯаИсточники информации,где х,у, г - декартовы координаты принятые во внимание при экспертизепричем ось г совпадает 1 1. Иальцев М. Д., Каракулинас осью кристалла рабочего ,Прикладная оптика и оптические изме 1968.1 рения. и, ъ 1 ашиностроение91Е б - компоненты тензора ди- , 2, Патент США У 3834796,(7 е 7.электрической проницае- кл. 350-184, опублик. 1974.мости на частоте внешнегс 203. Патент США йф 3424515,управляющего электричес- кл, 350-180, опублик. 1969 (протокого поля; тип) .938237 Составитель В. КутукоГончар Темред Т. Иатоцкаее ще е вии и щ в е щщщщ в е е е е и в е иев ска рректо дак ееии Заказ М 5щ щв иилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 1 Тираж 518ВНИИПИ Государственного кпо делам изобретений113035, Москва, Ж, Рау Подписномитета СССРоткрытийская наб., д. 1/5