Способ трансформации фазовой модуляции оптического излучения в модуляцию мощности


 

G02F1 - Устройства или приспособления для управления интенсивностью, цветом, фазой, поляризацией или направлением света, исходящего от независимого источника, например для переключения, стробирования или модуляции; нелинейная оптика (термометры с использованием изменения цвета или прозрачности G01K 11/12; с использованием изменения параметров флуоресценцией G01K 11/32; световоды G02B 6/00; оптические устройства или приспособления с использованием подвижных или деформируемых элементов для управления светом от независимого источника G02B 26/00; управление светом вообще G05D 25/00; системы визуальной сигнализации G08B 5/00; устройства для индикации меняющейся информации путем выбора или комбинации отдельных элементов G09F 9/00; схемы и устройства управления для приборов

Владельцы патента RU 2441262:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (RU)

Изобретение относится к области оптоэлектроники и может быть использовано в оптических системах для адаптивной трансформации фазовой модуляции оптического излучения в модуляцию мощности. Поляризацию лазерного входного излучения преобразуют в круговую при помощи четвертьволновой пластинки. Излучение подают близко к нормали на входную грань фоторефрактивного кристалла среза (100). С помощью зеркала прошедшее через кристалл излучение направляют на отражающую поверхность, вносящую фазовую модуляцию в лазерное излучение. Фазомодулированный лазерный пучок направляют через поляризатор на грань, противоположную к входной. Поляризация сигнального пучка выбирается оптимальной для линейного режима трансформации фазовой модуляции в модуляцию мощности. Встречная геометрия обеспечивает малый пространственный период голограммы и высокую дифракционную эффективность без приложения внешних электрических полей. В качестве выходного сигнала используется сигнальный пучок, прошедший кристалл. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области оптоэлектроники и может быть использовано в оптических системах, предназначенных для обработки изменяющегося во времени оптического излучения в условиях медленных или однократных изменений обрабатываемого сигнала, вызванных неконтролируемым воздействием внешних факторов. Способ включает в себя подачу оптического сигнала на входную грань гиротропного фоторефрактивного кристалла среза (100) без центра симметрии, в котором формируется отражательная голограмма. Голограмма формируется в результате встречного взаимодействия неистощаемого светового пучка накачки, имеющего круговую поляризацию, с модулированным по фазе слабым плоскополяризованным сигнальным пучком. В качестве выходного сигнала используется сигнальный пучок, прошедший кристалл.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ трансформации фазовой модуляции оптического сигнала в модуляцию мощности, описанный в работе Ромашко Р.В. Адаптивный интерферометр на основе анизотропной дифракции на фоторефрактивной отражательной голограмме / Р.В.Ромашко, Ю.Н.Кульчин, А.А.Камшилин // Изв. РАН. Сер. Физич. - 2006. - Т.70. - №9, - С.1296. В указанной работе способ реализуется по схеме с делителем мощности входного излучения и большим количеством классических отражающих и преломляющих элементов, что сохраняет виброчувствительность такой схемы. Опорная волна имеет линейную поляризацию, а сигнальная - эллиптическую.

Недостатком этого технического решения являются: большое количество классических отражающих и преломляющих элементов, что сохраняет виброчувствительность такой схемы; использование делителя мощности оптического излучения для формирования опорной и сигнальной волны.

Техническая задача изобретения: адаптивная трансформация фазовой модуляции оптического сигнала в модуляцию мощности, снижение виброчувствительности измерений, формирование отражательной голограммы без использования делителя мощности оптического излучения, снижение себестоимости.

Поставленная задача достигается следующим образом. Поляризацию входного лазерного излучения преобразуют в круговую и подают на выходную грань кубического фоторефрактивного кристалла без центра симметрии. Прошедшее через кристалл излучение направляют на исследуемую отражающую поверхность и затем направляют в кристалл, предварительно преобразовав поляризацию излучения в линейную. Поляризация сигнальной волны выбирается оптимальной для линейной трансформации фазовой модуляции в модуляцию мощности. Входная и сигнальная волны в кристалле должны пересекаться для формирования голограммы. Встречная геометрия обеспечивает малый пространственный период голограммы и высокую дифракционную эффективность без приложения внешних электрических полей. Выходным сигналом служит сигнальная волна, прошедшая через кристалл и взаимодействовавшая с входной волной. Линейность фазовой трансформации в данной схеме, использующей анизотропный характер дифракции в кристалле, достигалась за счет того, что внутренняя разность фаз в π/2 между ортогональными компонентами волны с круговой поляризацией переносится в интерференционную картину прошедшей сигнальной волны и распространяющегося в том же направлении дифрагированного на голограмме поля входной волны. Сигнальная волна сформирована из входной волны, прошедшей кристалл.

Технический результат - возможность преобразования изменяющегося во времени оптического излучения при исследовании отражающей поверхности.

К существенным признакам изобретения следует отнести:

- использование в качестве среды для формирования динамической голограммы кубического фоторефрактивного кристалла без центра симметрии;

- прошедшее через кристалл излучение направляют на исследуемую отражающую поверхность.

На чертеже изображена принципиальная схема для реализации предложенного способа. Схема содержит лазер 1, четвертьволновую пластинку 2, входное излучение 3, кубический фоторефрактивный кристалл без центра симметрии 5 с входной гранью 4 и выходной гранью 10, зеркало 6, исследуемую отражающую поверхность 7, поляризатор 8, сигнальную волну 9, выходной сигнал 11, фотодетектор 12, устройство обработки выходного сигнала 13.

В качестве лазера 1 целесообразно использовать твердотельный лазер с длиной волны 532 нм, а в качестве кристалла 5 использовать монокристаллический образец титаната висмута Bi12TiO20: Cu среза (100) и толщиной 1 мм.

1. Способ трансформации фазовой модуляции оптического излучения в модуляцию мощности, в котором входное лазерное излучение с круговой поляризацией подают близко к нормали на входную грань кубического фоторефрактивного кристалла среза (100) без центра симметрии и прошедшее через кристалл излучение направляют на исследуемую поверхность, а фазомодулированный сигнальный пучок направляют на противоположную грань, при этом в качестве выходного сигнала используется сигнальный пучок, прошедший через кристалл.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поляризация сигнального пучка выбирается оптимальной для линейной трансформации фазовой модуляции в модуляцию мощности

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сигнальным пучком служит входное лазерное излучение, прошедшее через кристалл и отразившееся от поверхности, вносящей фазовую модуляцию в излучение.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к подложкам активной матрицы. .
Экран // 2439638
Изобретение относится к области эргономики, а именно к конструкциям оптических экранов. .

Изобретение относится к области оптоэлектроники. .

Изобретение относится к сверхвысокочастотной оптоэлектронике. .

Изобретение относится к многослойным стеклам, обладающим функциональными возможностями. .

Изобретение относится к области волоконно-оптической техники и может быть использовано для увеличения ее пропускной способности. .

Изобретение относится к жидкокристаллическим дисплейным устройствам

Изобретение относится к активному устройству (100) с изменяемыми свойствами пропускания энергии/света, которое содержит активную систему (1, 12) между защитной подложкой (2) и защитным покрытием (3), которую выбирают из, по существу, неорганической электрохромной системы, системы световых клапанов, жидкокристаллической системы, газохромной системы, термохромной системы, а также содержит средство обеспечения непроницаемости для воды в жидкой форме и/или водяного пара и обрамление (50), состоящее из, по меньшей мере, одной части (5а, 5b) на основе металла, расположенной по периферии устройства, причем сборку обрамления с упомянутыми покрытием и подложкой выполняют при помощи средств (61'-64') установки, образующих, по меньшей мере, часть средства обеспечения непроницаемости для воды в жидкой форме и водяного пара

Изобретение относится к оптическим устройствам переключения и может быть использовано в волоконно-оптических системах передачи информации для коммутации каналов передачи информации

Изобретение относится к жидкокристаллическим дисплейным устройствам

Изобретение относится к оптическим устройствам переключения и может быть использовано в волоконно-оптических системах передачи информации для коммутации каналов передачи информации
Наверх