Электрооптический затвор-отражатель

 

0920

О Г1 И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскит

Социалиотическик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства № л. Н Ols 3/00

Заявлено 16.11.1968 (№ 1218194/26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 24Х.1972. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 25ХП.1972

Комитет ао делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

621.375.8 (088.8) Авторы изобретения

Ю. Э. Камач, Е. Н. Козловский, В. М. Овчинников и Г. М. Соломатникова

Заявитель

ЭЛ ЕКТРООПТИЧ ЕСКИ и ЗАТВОР-ОТРА)КАТЕЛ Ь

ДЛЯ МОДУЛЯЦИ И ДОБРОТНОСТИ РЕЗОНАТОРА

ОПТИЧЕСКОГО КВАНТОВОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к области квантовой электроники и предназначено для модуляции добротности резонаторов оптических квантовых генераторов (ОКГ) с активными телами типов неодимового стекла и рубина.

Известен электрооптический затвор-отражатель для модуляции добротности резонатора ОКГ, выполненный из единого оптически одноосного кристаллического моноблока, совмещающего функции модулятора разности фаз, анализатора и отражателя света.

Однако этот электрооптический затворотражатель по своему конструктивному исполнению не может выполнять одновременно функции поляризатора и анализатора излучения, что ограничивает возможность его использования лишь в ОКГ с активными телами типа рубина, обеспечивающими получение поляризованного излучения.

С целью использования затвора в ОКГ с неполяризованным излучением предлагаемый электрооптический затвор-отражатель выполнен так, что другое основание кристалла наклонено к его оптической оси под углом равным или большим углу полного внутреннего отражения (в частности под углом 45"), и развернуто относительно первого основания на угол 90 .

Возможность использования изобретения в схемах ОКГ с неполяризованным излучением обуславливается поляризацией входного излучения на втором основании моноблока и его анализом на первом основании.

На чертеже изображен предлагаемый за5 твор-отражатель.

Он вырезан из монокристалла 1 дигидрофосфата калия. На его боковые поверхности нанесены серебряные электроды 2 и зеркальное покрытие 8. Входная грань 4 затвора

lo перпендикулярна кристаллографической оси У и параллельна оптической оси Z. Полностью отражающие грани б и б затвора скошены во взаимно перпендикулярных плоскостях под углом 45 к оси Z. Силовые линии электриче15 ского поля, возникающего при приложении к электродам 2 разности потенциалов, направлены вдоль оси Z.

Описываемое устройство работает следующим образом.

20 Неполяризованное излучение активного тела ОКГ, падающее по нормали к входной грани 4 затвора, направлено перпендикулярно к оптической оси Z кристаллического моноблока, вследствие чего внутри моноблока

25 вдоль кристаллографической оси Y распространяются два луча с взаимно перпендикулярным направлением колебаний электрического вектора Е в них. На грани б в зависимости от ориентации электрического вектж30 ра Е происходит разделение лучей по направ270920

3 пениям. Луч с направлением колебаний электрического вектора Е, перпендикулярным плоскости, проходящей через оси YZ (плоскость YZ совпадает с плоскостью падения луча на грань б), отражается как обыкновенный (луч N,), т. е. под углом 90 к своему первоначальному направлению, а луч с направлением колебаний электрического вектора Е в плоскости XZ отражается как необыкновенный (луч Ne), т. е. под углом 90 — а к своему первоначальному направлению.

После последующих отражений на грани 6, зеркальном покрытии 8, гранях 6, 5 и преломления на входной грани 4 луч Ne еще больше отклоняется от своего первоначального направления и следовательно от оси резонатора ОКГ. Направление колебаний электрического вектора Е луча Np, ðàcïðîñòðàняющегося в управляемой электрическим полем части моноблока (часть моноблока между электродами 2) вдоль оптической оси Z, не изменяется, если напряжение на электродах 2 отсутствует, и направление колебаний электрического вектора Е на выходе управляемой электрическим полем части моноблока изменяется на 90 по отношению к направлению колебаний этого же вектора на входе в управляемую часть, если напряжение на электродах 2 равно полуволновому. Поскольку грани 6 и 5 затвора взаимно перпендикулярны, то в первом случае луч N, отражается от грани 6 как необыкновенный под углом

90 +а к оси Z, т. е. под углом а к нормали зеркального покрытия 8, и после дополнительных отражений и преломления на грани 4 также, как и луч Ne, выводится из резонатора, а во втором случае луч N, отражается как обыкновенный, т. е. по нормали к зеркальному покрытию 8, и после отражений на гранях 6 и 5 совпадает по направлению на выходе из моноблока с осью резонатора.

Таким образом, при отсутствии напряжения на электродах 2 излучение активного тела

ОКГ выводится из резонатора затвором-отражателем по направлениям, совпадающим с лучами N, и N„ чем создаются условия для увеличения заселенности метастабильного уровня активного тела. При приложении же к электродам 2 полуволнового напряжения направление луча N, на выходе моноблока совпадает с осью резонатора, чем создаются условия для развития генерации на указанной компоненте.

10 Как следует из описания работы рассматриваемого устройства, управляемая электрическим полем часть моноблока выполняет функции модулятора разности фаз; часть моноблока, расположенная слева от модулятора, 15 выполняет функции поляризатора, и часть моноблока, расположенная справа от модулятора, — функции анализатора и отражателя.

Вместо зеркального покрытия 3 возможно применение прямоугольной призмы-крыши, 20 представляющей собой единое целое с кристаллическим моноблоком.

Предмет изобретения

Электрооптический затвор-отражатель для модуляции добротности резонатора оптического квантового генератора, выполненный из оптически одноосного кристалла в форме

50 параллелепипеда с кольцевыми электродами, ребра которого параллельны оптической оси Z, с основанием, наклонным к оптической оси кристалла под углом, равным или большим угла полного внутреннего отражения, и

35 с отражающим покрытием на части боковой грани, противолежащей наклонному основанию, отличающийся тем, что, с целью использования затвора в оптических квантовых генераторах с неполяризованным излучением, 40 другое основание кристалла наклонено к его оптической оси под углом, равным или большим углу полного внутреннего отражения, и расположено во взаимно перпендикулярной плоскости по отношению к первому основа45 нию.

270920

Составитель И. Старосельская

Техред А. Камышникова

Редактор А. Квочкииа

Корректор А. Васильева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2259/6 Изд. № 967 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5