Устройство для смещения частоты когерентных колебаний оптического диапазона
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советски»
Социалистических
Республик
В!. 1{{ ù.ÿ „
: 111 П4ТЕнтнб
»Ц :-ХЦИЦЕО;4Я {Ф(БИБЛИОТЕКА
Зависимое от авт. свидетельства Ы
Заявлено 08Л 1.1965 (№ 1011449/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 28.Vl.1967. Бюллетснь № 14
Дата опубликования описания 7.Vill.1967
Кл. 21а>, 32/50
21, 4/07
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете {йииистров
СССР
МПК Н 031, H 01h
УДК 535.012:535.55 (088.8) Авторы изобретения
Д. П. Лукьянов и А. Д. Пупов
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕЩЕН ИЯ ЧАСТОТЫ КОГЕРЕНТНЫХ
КОЛЕБАНИЙ ОПТИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА
Известно применение среды с линейным электрооптическим эффектом, помещенной во вращающееся электрическое поле, для смещения частоты колебаний. В качестве такой среды используют кристаллы определенного класса симметрии (например, ZnS). Однако при применении таких кристаллов частота исходных колебаний оптического диапазона смещается на величину, равную частоте приложенного вращающегося поля. Электрооптические постоянные кристаллов невелики, и для получения достаточного уровня мощности на смещенной частоте требуются большие управлющие напряжения. Кроме того, используемые квадрупольные конденсаторы, обеспечивающие получение вращающегося электрического поля, не обладают необходимой в ряде случаев диапазонностью.
Предложено устройство для смещения частоты когерентных колебаний оптического диапазона в виде квадрупольного конденсатора, заполненного средой с квадратичным электрическим эффектом. Отличие предложенного устройства заключается в том, что электроды конденсатора представляют собой спирали с шагом, равным длине пути, проходимого оптическим колебанием за один период управляющего поля. Это позволяет расширить диапазон частот, увеличить апертуру, согласовать фазовые скорости оптического и управляющего колебаний, а также снизить управляющее напряжение.
Устройство выполнено в виде колбы с прозрачшями окнами, заполненной средой с квадратичным элсктрооптичсским эффектом (нитробснзолом, ссроуглеродом и т. п.) .
Внутри колбы размещены электроды квадрупольного конденсатора, к каждой паре которых прикладывается напряжение с часто10 той F, сдвинутое по фазе на 90 и создающее в зазоре конденсатора вращающееся электрическое поле.
Индикатриса показателя преломления, которая определяет двойное лучепреломление, вращается во вращающемся поле с той же угловой частотой, что и частота поля (в отличие от сред с линейным электрооптическим эффектом, где индикатриса вращается с частотой, вдвое меньшей частоты вращения
20 поля). Проходя через такую ячейку, оптическое когерентное колебание частотой fp на выходе приобретает составляющую частотой
fp+2Г (или fp — -2F).
Наибольшей постоянной Керра обладает питробензол, поэтому в ячейке с нитробензолом при сравнительно небольших управляющих напряжениях, обеспечивающих сдвиг по фазе между лучами на 180, удается перевести всю энергию световых колебаний с ча30 стоты fp на частоту fp+ 2F (или fp — 2F).
198390
Предмет изобретения
Составитель И. Старосельская
Техред Т. П. Курилко Корректоры: М. П. Ромап1ова и Н. И. Быстрова
Редактор Н. Громов
Заказ 2380/17 Тираж 535 Подписис е
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2
Для снижения управляющего напряжения квадрупольной ячейки целесообразно использовать электроды большой длины, так как результирующий сдвиг по фазе между лучами оптического колебания пропорционален длине ячейки. Однако при работе на высоких частотах размеры электродов могут оказаться соизмеримыми с длиной волны управляющих колебаний, в результате чего эффективность работы ячейки будет снижена, так как за время прохождения света через ячейку электрический вектор повернется на некоторый угол, а разность набега фаз, усредненная по этому углу, будет значительно ниже.
Последнее обстоятельство усугубляется тем, что диэлектрическая постоянная в на частоте управляющих колебаний Р большинства электрооптических жидкостей оказывается весьма высокой (для нитробензола е = 36), в результате чего длина волны колебаний в ячейке существенно уменьшается. В предложенном устройстве для исключения этого недостатка электроды ячейки скручены навстречу вращению поля и имеют спиралеобразную форму с шагом, равным длине пути, проходимого оптическим колебанием вдоль ячейки за один период управляющего поля.
Устройство для смещения частоты когерентных колебаний оптического диапазона, выполнснное в виде квадрупольного конденсатора, заполненного средой с квадратичным электрооптическим эффектом, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона ча-. стот, увеличения апертуры, согласования фазовых скоростей оптического и управляющего колебаний, а также снижения управляющего напряжения, электроды квадрупольного конденсатора выполнены в виде спирали с шагом, равным длине пути, проходимого оптическим колебанием за один период управляющего поля.
