Модулятор света

 

О П НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

251838

Союз Советских

Социелистическнх

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 22.I I.1968 (№ 1219830/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.!Х.19 69. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 6.II.1970

Кл. 42с, 18

МПК 6 01с

УДК 528.517(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

И. И. Адрианова, В. Б. Волконский и Ю. В. Попов

Заявитель

МОДУЛЯТОР СВЕТА

Изобретение относится к области геодезического приборостроения и используется, например, в светодальномерах.

Точность определения расстояния с помощью фазовых светодальномеров повышается с увеличением частоты модуляции света. При переходе к сверхвысоким частотам (СВЧ) точность измерения расстояний значительно повышается и мо кет достигать долей миллиметра.

Для однозначного измерения расстояния в светодальномерах применяют не одну, а несколько близких частот модуляции. Могут применяться также и несколько сильно отличающихся частот, одна из которых обеспечивает однозначное измерение в пределах всего расстояния, а другие служат для уточнения измерений.

Применение нескольких частот, лежащих в сверхвысокочастотном диапазоне, связано с трудностями создания и сравнительной сложностью как широкополосного СВЧ-генератора со стабильными частотами, так и СВЧ широкополосного модулятора света.

Если в светодальномере для точного измерения расстояния применять одну сверхвысокую частоту модуляции, а для разрешения многозначности применять частоты, лежащие в низкочастотном диапазоне вплоть до ультракоротковолнового, то это потребует введения в прибор двух модуляторов: сверхвысокочастотного и низкочастотного диапазонов, поскольку в СВЧ-диапазоне используются системы с распределенными параметрами для подачи уп5 равляющего напряжения на модулирующий элемент, а в низкочастотном диапазоне — цепи с сосредоточенными параметрами.

Известные сверхвысокочастотные модуля горы света представляют собой элемент СВЧ

10 тракта (волновод или объемный резонатор) с расположенным в нем элементом, обеспечивающим продольный электрический эффект (например, кристаллом двойного лучепреломления). В этом случае кристалл располагается

15 внутри модулятора таким образом, что его оптическая ось совпадает с направлением электрического вектора модулирующего СВЧ-поля.

При пропускании плоскополяризованного света через кристалл вдоль его оптической оси и

20 подаче СВЧ-поля на выходе получается СВЧмодуляция света.

Для получения модуляции света в низкочастотном диапазоне может быть использован аналогичный кристалл при подаче переменно25 ro напряжения также вдоль оптической оси на изолированные друг от друга электроды, находящиеся на противоположных гранях кристалла, перпендикулярных оптической оси.

В предлагаемом модуляторе, с целью получп чения модуляции света как в сверхвысокочас25!838

Состави гель Л. А. Колюбакина

Редактор Т. В. Иванова Техред Т. П. Курилко Корректор Г. С. Мухина

Заказ 152/2 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва 3(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 гатном диапазоне, так и в диапазоне низких частот вплоть до ультракоротковолнового диапазона и для подачи напряжения постоянного смещения на электрооптический элемент, участок сверхвысокочастотного тракта, соприкасающийся с электрооптическим элементом, изолирован от остальной части сверхвысокочастотного тракта, при толщине изолирующей прокладки, значительно меньшей длины волны сверхвысокочастотного модулирующего поля.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Схема состоит из волновода 1, электрооптпческого модулирующего элемента 2, диэлектрической шайбы 8, источника 4 постоянного напряжения, ультракоротковолнового генератора 5,,сверхвысокочастотного генератора б и источника 7 света.

Совмещение модуляторов света СВь1- и низкочастотного диапазона достигается тем, что в СВЧ-тракте (волноводе или объемном резонаторе) небольшой участок волновода 1 (электрод), который соприкасается с электрооптическим модулирующим элементом 2, изолируется от остальной части волповода диэлектрической шайбой 8 (прокладкой), облаpàþùåé малыми потерями на СВЧ и выполненной, например, из фторопласта.

Такой волновод с изолированным электродом, когда толщина диэлектрической прокладки значительно меньше длины волны модуляции, имеет небольшие потери в СВЧ-диапазоне, составляющие около 0,1 дб. Толщина изолирующей прокладки при длине волны модулирующего поля 10 сл составляет около 1 лм.

При такой конструкции модулятора на электрод 1 относительно остальной части волновода можно подавать как напряжение смещения от источника 4 постоянного напряжения для выбора рабочей точки, так и модулирующее напряжение низкочастотного диапазо10 на.

Предлагаемый модулятор может быть применен и для внутрирезонаторной модуляции излучения оптического квантового генератора, где небольшие управляющие напряжения при15 водят к большой глубине модуляции.

Предмет изобретения

Модулятор, света, содержащий электрооптический элемент, помещенный в сверхвысокоча20 стотный тракт, отличающийся тем, что, с целью получения модуляции света не только в сверхвысокочастотном диапазоне, но и в диапазоне низких частот вплоть до ультракоротковолнового диапазона и для возможности по25 дачи напряжения постоянного смещения па электрооптический элемент, участок сверхвысокочастотного тракта, соприкасающийся с электрооптическим элементом, изолирован от остальной части сверхвысокочастотного трак30 та, при толщине изолирующей прокладки, значительно меньшей длины волны сверхвысокочастотного модулирующего поля.