Интерференционный светофильтр

Изобретение может быть использовано в устройствах, обладающих высокой разрешающей способностью, для спектрального анализа, модуляции и монохроматизации света. Интерференционный светофильтр содержит две подложки с зеркальным покрытием с регулированием положения подложек при помощи основного пьезоэлемента, подключенного к источнику переменного напряжения. Введены дополнительный пьезоэлемент, стеклянные подложки с нанесенными на них прозрачными электродами, голограмма, упор. Между подложками с зеркальным покрытием на дополнительном пьезоэлементе закреплена голограмма, зарегистрированная на низкомолекулярных жидких кристаллах, заключенных в полимерную матрицу, расположенная между стеклянными подложками с нанесенными на них прозрачными электродами и представляющая собой слоистую структуру, параллельную плоскости электродов, одна поверхность которой посредством упора зафиксирована относительно одной из подложек с зеркальным покрытием. Технический результат - обеспечение одновременно узкой спектральной полосы пропускания и широкой свободной спектральной области и увеличение глубины модуляции оптического излучения. 2 ил.

 

Изобретение относится к оптике, к оптическим устройствам, основанным на использовании интерференционных явлений между зеркалами интерферометра Фабри-Перо (ИФП) и в голограмме, зарегистрированной на низкомолекулярных нематических жидких кристаллах, заключенных в полимерную матрицу, и может быть использовано, например, в устройствах спектрального анализа, оптических модуляторах высокой частоты, приборах, обладающих высокой разрешающей способностью в видимой области спектра для спектрального анализа, модуляции и монохроматизации света.

Известен интерференционный светофильтр (устройство со стоячей световой волной в интерферометре Фабри-Перо, представленное в патенте Никулина Д.М., Чеснокова А.Е., Чеснокова Д.В., Чеснокова В.В. - RU 2399935 МПК G02B 5/28, G01J 3/26), содержащий две пластины с зеркальным покрытием, закрепленные с зазором между собой на держателях механизма перемещения пластин. Между зеркалами имеется компенсационная прослойка с изменяющейся толщиной, обеспечивающей параллельное расположение зеркал интерферометра Фабри-Перо.

Однако указанное устройство имеет ряд недостатков: большая инерционность светофильтра, что приводит к малому быстродействию, ограниченная апертура, малая глубина модуляции проходящего света, невозможность перестройки частоты пропускания.

Кроме того, известен интерференционный светофильтр (сканирующий интерференционный светофильтр в виде двухзеркального интерферометра Фабри-Перо, представленный в патенте Никулина Д.М., Чеснокова Д.В., Чеснокова В.В. - RU 2518366), являющийся прототипом предлагаемого изобретения, содержащий две подложки с зеркальным покрытием, с регулированием положения зеркал основным пьезоэлементом, подключенным к источнику переменного напряжения, поверхности подложек соединены с помощью прозрачного упругого слоя равномерной толщины, модуль Юнга которого меньше, чем подложек, материал подложек - стекло. Материалом прозрачного слоя являются эластичные полимеры - полиамид, полиэтилен, фоторезист, кремний, органический каучук. Сканирование осуществляется при помощи пьезоэлемента, подключенного к источнику переменного напряжения.

Однако указанное устройство не может одновременно обеспечить узкую спектральную полосу пропускания и широкую свободную спектральную область, имеет ограниченную глубину модуляции оптического излучения, проходящего через светофильтр.

Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является обеспечение одновременно узкой спектральной полосы пропускания и широкой свободной спектральной области и увеличение глубины модуляции оптического излучения, проходящего через светофильтр.

Поставленная задача достигается тем, что в интерференционный светофильтр, содержащий две подложки с зеркальным покрытием, с регулированием положения подложек при помощи основного пьезоэлемента, подключенного к источнику переменного напряжения, введены дополнительный пьезоэлемент, стеклянные подложки с нанесенными на них прозрачными электродами, голограмма, упор, при этом между указанными подложками с зеркальным покрытием на дополнительном пьезоэлементе закреплена голограмма, зарегистрированная на низкомолекулярных жидких кристаллах, заключенных в полимерную матрицу, голограмма расположена между стеклянными подложками с нанесенными на них прозрачными электродами и представляет собой слоистую структуру, параллельную плоскости электродов, одна поверхность которой посредством упора зафиксирована относительно одной из подложек с зеркальным покрытием.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого интерференционного светофильтра, на фиг. 2 представлена схема регистрации голограммы.

Предлагаемое устройство (фиг. 1) содержит: 1 - подложки, 2 - зеркальное покрытие подложек, 3 - основной пьезоэлемент для регулирования положения стеклянных подложек с зеркальным покрытием, 4 - дополнительный пьезоэлемент для механического воздействия на толщину голограммы, 5 - стеклянные подложки голограммы с нанесенными на них прозрачными электродами, 6 - голограмма со слоистой структурой, записанная во встречных пучках по схеме Ю.Н. Денисюка на низкомолекулярных нематических жидких кристаллах, заключенных в полимерную матрицу, 7 - упор, фиксирующий одну плоскость голограммы относительно одной из подложек с зеркальным покрытием для обеспечения механического сжатия или растяжения толщины голограммы.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Излучение, попадающее в светофильтр, проходит прозрачные подложки интерферометра Фабри-Перо 1, полупрозрачные зеркальные покрытия 2, стеклянные подложки голограммы, закрепленной на дополнительном пьезоэлементе 4, с нанесенными на них прозрачными, электродами 5, саму голограмму 6 и подвергается воздействию интерференционного светофильтра. Основной пьезоэлемент 3 управляет зазором основного интерферометра Фабри-Перо, устанавливая свободную спектральную область. Слоистая структура голограммы аналогична слоистой структуре диэлектрических покрытий поверхности лазерных зеркал, чем обеспечивается фильтрация спектра падающего излучения и достигается узкая полоса пропускания излучения, обеспечивающая высокую разрешающую способность. Модуляция излучения осуществляется посредством механического сжатия или растяжения толщины голограммы дополнительным пьезоэлементом 4. Одна поверхность голограммы посредством упора 7 зафиксирована относительно стеклянной подложки ИФП с зеркальным покрытием для обеспечения механического сжатия или растяжения толщины голограммы. Пьезоэлемент 3 подключен к источнику переменного напряжения, дополнительный пьезоэлемент 4 подключен и управляется ЭВМ. Апертура интерференционного светофильтра определяется диаметром элементов 1 и 5. Частота модуляции излучения определяется частотой колебания пьезоэлементов.

Техническим результатом является узкая спектральная полоса пропускания за счет фильтрации спектра падающего излучения голограммой с одновременным обеспечением широкой свободной спектральной области и высокая глубина модуляции оптического излучения, проходящего через светофильтр, за счет изменения расстояния между интерференционными слоями голограммы при механическом сжатии или растяжении толщины голограммы дополнительным пьезоэлементом, в результате чего можно получить либо 100% пропускание излучения, либо 100% его отражение.

На фиг. 2 представлена схема регистрации голограммы - основного элемента интерференционного светофильтра с перестраиваемой полосой пропускания. Это голограмма со слоистой структурой, записанной во встречных пучках по схеме Ю.Н. Денисюка на низкомолекулярных нематических жидких кристаллах, заключенных в полимерную матрицу. При голографической записи по схеме Ю.Н. Денисюка излучение лазера для записи голограммы 8 проходит через стеклянные подложки голограммы с нанесенными на них прозрачными электродами 5, область голограммы, в которой находится предполимерная композиция 9, отражается зеркальным покрытием 10, нанесенным на плоскую стеклянную пластину 11 в виде излучения 12. В области 9 образуется стационарное интерференционное поле, как в липмановской фотографии, которое проявляется в виде пространственно-периодической структуры, формируемой в результате процесса пространственно-неоднородной фотополимеризации предполимерной композиции. Плоскости пространственной структуры параллельны плоскости зеркального покрытия 10, когда излучение 8 падает на область голограммы 9 по нормали и нормаль к зеркальному покрытию 10 ориентирована вдоль параллельного пучка лазерного излучения 8.

Таким образом, подтверждается возможность решения поставленной задачи: создание интерференционного светофильтра с перестраиваемой полосой пропускания, обладающего узкой спектральной полосой пропускания с одновременным обеспечением широкой свободной спектральной области, обеспечение высокой глубины модуляции оптического излучения, проходящего через светофильтр.

Интерференционный светофильтр, содержащий две подложки с зеркальным покрытием, с регулированием положения подложек при помощи основного пьезоэлемента, подключенного к источнику переменного напряжения, отличающийся тем, что в него введены дополнительный пьезоэлемент, стеклянные подложки с нанесенными на них прозрачными электродами, голограмма, упор, при этом между указанными подложками с зеркальным покрытием на дополнительном пьезоэлементе закреплена голограмма, зарегистрированная на низкомолекулярных жидких кристаллах, заключенных в полимерную матрицу, голограмма расположена между стеклянными подложками с нанесенными на них прозрачными электродами и представляет собой слоистую структуру, параллельную плоскости электродов, одна поверхность которой посредством упора зафиксирована относительно одной из подложек с зеркальным покрытием.



 

Похожие патенты:

Узкополосный фильтр состоит из двух одинаковых прозрачных треугольных призм, которые изготовлены из материала с высоким показателем преломления. Между ними нанесены чередующиеся слои, изготовленные из материалов с низким и высоким показателями преломления.

Изобретение относится к устройствам контроля структур емкости посредством проходящего света. Устройство для контроля и регистрации структур емкости, с расположенным на одной стороне транспортировочного участка для емкостей осветительным устройством для просвечивания участка емкости, и расположенным на второй стороне транспортировочного участка оптическим устройством для регистрации изображения участка емкости, снятого в проходящем свете.

Изобретение может быть использовано в качестве абсолютно черного тела в измерительной технике, теплотехнике и теплофизике. Светопоглощающий материал, полученный без вспомогательных подложек методом CVD, содержит пучки мало- и многостенных углеродных нанотрубок с латеральными отложениями в виде хаотично ориентированных фрагментов графена с размером до 10 нм, обладает способностью к формованию в ленты толщиной не менее 2 мм и плотностью 0,4 г/см3 с коэффициентом светопоглощения около 99,9%.

Изобретение относится к оптике, в частности к экранам (покрытиям) с управляемыми рассевающими свойствами, и может быть использовано для изготовления стекол, пленок и покрытий с управляемой прозрачностью, применяемых в производстве окон, демонстрационных экранов, очков и т.п.

Изобретение относится к фильтрации электромагнитного излучения. Экранирующий блок содержит по существу прозрачный подложный слой и множество активных слоев.

Изобретение относится к способу получения фотохромных оптических изделий. Способ включает (i) нанесение первого органического растворителя на поверхность оптической подложки с образованием смоченной органическим растворителем поверхности оптической подложки, (ii) нанесение отверждаемого фотохромного состава на смоченную органическим растворителем поверхность оптической подложки и (iii) по меньшей мере частичное отверждение вышеупомянутого отверждаемого слоя фотохромного покрытия.

Изобретение относится к прикладной оптике и может быть использовано в акустооптических монохроматорах, спектрометрах и спектрометрах изображений. Светосильный двухкристальный акустооптический монохроматор состоит из оптически соединенных входного элемента селекции поляризации света, первой АО ячейки, промежуточного элемента селекции поляризации света, второй АО ячейки, выходного элемента селекции поляризации света.

Способ изготовления дифракционных решеток включает в себя нанесение на подложку слоя материала, формирование в нем штрихов и удаление слоя материала посредством реактивного ионно-лучевого травления.

Изобретение относится к области оптического материаловедения, в частности к конвертеру поляризации лазерного излучения. Оксидное стекло обрабатывают сфокусированным лазерным пучком.

Изобретение относится к области полимерных материалов и способу их получения, а именно полимерной композиции с улучшенными характеристиками мутности и светопропускания.

Узкополосный фильтр состоит из двух одинаковых прозрачных треугольных призм, которые изготовлены из материала с высоким показателем преломления. Между ними нанесены чередующиеся слои, изготовленные из материалов с низким и высоким показателями преломления.

Узкополосный фильтр состоит из двух одинаковых прозрачных треугольных призм, которые изготовлены из материала с высоким показателем преломления. Между ними нанесены чередующиеся слои, изготовленные из материалов с низким и высоким показателями преломления.

Система анализа флюидов содержит интегрированный вычислительный элемент (ИВЭ), образованный путем атомно-слоевого осаждения (АСО), который обеспечивает фильтрацию светового потока, прошедшего через образец, что обеспечивает возможность прогнозирования химического или физического свойства образца.

Изобретение относится к инфракрасной оптоэлектронной технике и предназначено для избирательного поглощения и регистрации теплового излучения. Поглотитель теплового электромагнитного излучения представляет собой трехслойную плоскопараллельную тонкопленочную структуру полуметалл (полупроводник) - диэлектрик - металл.

Интерференционный фильтр содержит первую отражательную пленку и вторую отражательную пленку, размещенную так, чтобы обращаться к первой отражательной пленке с зазором между ними.

Способ изготовления фильтра интерференционного включает в себя оптическое соединение между собой N цилиндрических оптических элементов с образованием многокомпонентного интерференционного фильтра.

Изобретение относится к устройству, которое использует явление интерференции световых потоков, а именно к резонатору Фабри-Перо. Устройство содержит скрепленные между собой расположенные с регулируемым воздушным зазором пластины с тонкопленочными проводящими или диэлектрическими зеркалами и проводящими тонкопленочными электродами.
Фильтр может быть использован в оптических устройствах связи и спектрометрах комбинационного рассеяния света. Фильтр содержит диэлектрическую подложку с нанесенными на нее тонкопленочными слоями диэлектриков с чередующимися высоким показателем преломления nH и низким показателем преломления nL.

Фильтр может быть использован в оптических устройствах связи и спектрометрах комбинационного рассеяния света. Фильтр содержит полуволновые слои диэлектрика, являющиеся резонаторами, и прилегающие к ним многослойные диэлектрические зеркала, разделяющие один резонатор от другого и от окружающего пространства, все вместе образующие симметричную конструкцию.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и касается способа компенсации температурного смещения полосы пропускания интерференционно-поляризационного фильтра.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оценки эффективности звукопоглощающих конструкций средств акустической защиты в судостроении, например, при создании активных противогидролокационных покрытий, характеризующихся низкочастотным рабочим диапазоном.

Изобретение может быть использовано в устройствах, обладающих высокой разрешающей способностью, для спектрального анализа, модуляции и монохроматизации света. Интерференционный светофильтр содержит две подложки с зеркальным покрытием с регулированием положения подложек при помощи основного пьезоэлемента, подключенного к источнику переменного напряжения. Введены дополнительный пьезоэлемент, стеклянные подложки с нанесенными на них прозрачными электродами, голограмма, упор. Между подложками с зеркальным покрытием на дополнительном пьезоэлементе закреплена голограмма, зарегистрированная на низкомолекулярных жидких кристаллах, заключенных в полимерную матрицу, расположенная между стеклянными подложками с нанесенными на них прозрачными электродами и представляющая собой слоистую структуру, параллельную плоскости электродов, одна поверхность которой посредством упора зафиксирована относительно одной из подложек с зеркальным покрытием. Технический результат - обеспечение одновременно узкой спектральной полосы пропускания и широкой свободной спектральной области и увеличение глубины модуляции оптического излучения. 2 ил.

Наверх