Модулятор света

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и> 398I53

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 16.11.70 (21) 1492282/26-25 с присоединением заявки № (5I) Ч. Кл. 6 02f 1i20 (321 11риоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий

Опубликовано 05.11.75. Бюллетень № 41 ! Дата опубликования описания 05.02.76 (53) УДК 621.376.234 (088.8) (72) Авторы изобретения

H. В. Грехов, М. Е. Левинштейн и М. С. Шур (71) Заявитель

Ордена Ленина физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе

АН СССР (54) МОДУЛЯТОР СВЕТА

Изобретение относится к радиоэлектронике и оптике.

Известны модуляторы света, основанные на использовании электрооптического эффекта.

В таком модуляторе модулируемое излучение фокусируется непосредственно на образец, в котором генерируются домены сильного поля.

Однако эти модуляторы света, основанные на использовании доменов сильного поля, обладают ограниченным частотным диапазоном модулируемого излучения и небольшим коэффициентом модуляции.

Цель изобретения — расширить частотный диапазон модулируемого излучения и обеспечить возможность модуляции ультрафиолетового и видимого света.

Это достигается благодаря тому, что поверхность или часть поверхности полупроводниковой структуры или вещества, в которых генерируются домены сильного поля, покрывают слоем материала, находящегося в контакте с упомянутыми структурой или веществом и обладающими большей постоянной электрооптического эффекта или/и большей прозрачность на частоте модулируемого излучения.

Сильное поле домена проникает в материал, находящийся в контакте с веществом, по которому распространяется домен. Размер области проникновения поля в упомянутый материал примерно равен ширине домена.

Эта область распространяется по материалу со скоростью домена. Таким образом появляется возможность получить быстро движущу5 юся область сильного поля в материале с заданными оптическими свойствами, в котором генерация доменов сильного поля по физическим причинам невозможна.

Для модуляции свеса весьма выгодно ис1О пользовать материалы, прозрачные в широком диапазоне частот и обладающие большим значением постоянной электрооптического коэффициента (например, КН Р04, LINBO3 и другие), в которых домены сильного поля

15 генерироваться не могут. Следовательно, обеспечив контакт такого материала с полупроводниковой структурой пли веществом, в котором генерируются домены сильного поля, можно обеспечить модуляцию света с боль20 шим коэффициентом модуляции и в большом диапазоне частот за счет проникновения сильного поля домена в упомянутый материал.

На чертеже изображен предлагаемый моду25 лятор света.

В образце, изготовленном на веществе 1 с контактами 2, распространяется домен 3 сильного поля. Образец с одной или нескольких сторон покрыт материалом с заданными

30 оптическими свойствами 4, через который

3 пропускается луч модулируемого света. Луч проходит через область сильного поля 5 в м атер и ал е.

В предлагаемом модуляторе модулируемый луч света направляют параллельно границе раздела вещества, из которого изготовлен образец, и материал покрытия, при этом модулируемый луч фокусируют вблизи границы раздела на расстоянии, не превышающем ширины домена 3, поскольку размер области 5 примерно равен ширине домена 3. Модулируемый луч может быть направлен под произвольным углом к направлению движения домена, обозначенному на чертеже стрелкой.

Если луч направляют перпендикулярно плоскости чертежа, то область сильного поля 5 периодически пересекает луч, обеспечивая модуляции с частотой пробегов домена. При этом луч модулируется в течение времени т„=д: 1 „„где d — ширина домена 3, скорость домена, а в течение времени T — т„„ где Т вЂ” период пробега домена, луч проходит через материал немодулируемым.

Если модулируемый луч направляют параллельно движению домена (в плоскости чертежа), то луч модулируется в течение вре398153 мени Т вЂ” т — тр, где т, — время формирования, т„ — время рассасывания домена 3, а в течение времени т +тд луч проходит через материал немодулируемым. Таким образом, изменяя угол между направлением луча и направлением движен ия домена, можно изменять соотношение между временем модулируемого и немодулируемого прохождения луча.

10 Предмет изобретения

1. Модулятор света, включающий полупроводниковую структуру, генерирующую домены сильного поля, боковая поверхность или часть боковой поверхности которой покрыта

15 диэлектриком, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона модулируемого излучения, уменьшения потерь и увеличения коэффициента модуляции, диэлектрическое покрытие выполнено из ма20 териала с константой электрооптического эффекта большей, чем у материала, полупроводниковой структуры.

2. Модулятор по п. 1, отл и ч а ю щи йся тем, что полупроводниковая структура пред25 ставляет собой СаА$ — диод Ганка, а покрытие выполнено из материала 11МВОз.