Электрооптический свч модулятор света
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ (61) Дополнительное к авт, саид-ву(22) Заявлено02.06.75 (21) 2139796/25 (51) М, 1<л, G 02 Р 1/ОЭ с присоединением заявки №
Гасударственный квинтет
Совета Мнннстров СССР по делам нэооретеннй н открытнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.10.77. Бюллетень №З7 (53) УД!< 5-:35.2-4-! ° . !.3 (088.8) (45) Дата опубликования описания 08,11.77
В. Б. Волконский, А. А. Головков, Д, А. Калин!!кос, Ю, В, Попов, А. И. Черняев, Л. II, Швецов и В. В, Я ковлев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ СВЧ-МОДУЛЯТОР CBI ТА
Изобретение относится к средствам для управления оптическим излучением и предназначено для использован!и в различных устройствах оптической передачи и обработки информации, например в светоданьномерах. 5
Известны электрооптические СВЧ модуляторы света, применяемые в различных устройствах передачи информации по лазерному лучу 11)
В этих модуляторах используется лине - !О ный электрооптический эффект. Для получения СВЧ модуляции электрооптический кристалл помещается !!в резонатор или вол: новод, При этом в первому случае снижение мошности управляющего cm нала достигается ценой сужения полосы модулируюших частот, а во втэром - ценой увеличения габаритов устройства и оптических потерь в нем, 20
Ближайшим по технической сущности к описываемому изобретению является электрооптический СВЧ модулятор света, содержащий электрооптический кристалл с электродами, два короткозамкнутых на однОМ из концов коакснальных СВч j .эона-TopQ, ноля р1!затор H анап нзc11U jl 1 2 1
Однако такой модулятор характеризуется недостаточной Ц1нфннО1! IIo looby ".io,! ;;1н!!у1Ошнх частот, и к11э:,!е т(>гo, ii проц& c." . .1 аботы могут изменяться Он гн 1еск!1О сйойс!"
BG электроонтнческого кристалла, поскольку
Вся MQIIIIIocTb мод д1ирло1цего снг1!а 1а pblделяется в этом кристалле. . Цель B306peTeHII3 — Iioiвы1ценне э!!1!1Вктивности работы модулятора в широкой полосе частот и улучшение его оптических свойств, 3То достигается Tel I, ITo 8 предлагаемом электроонтическом СВЧ моду11яторе света с двумя коаксиальными резонаторами,.
Один из электродОВ, нанесенных на электрОоптический кристалл, соединен с центральным проводником первого из СВЧ резонаторов, а второй электрод — с центральным проводником второго резонатора и сот!!ютивлением нагрузки, причем электрические длины электрооптнческого кристалла и резонаторов равны четверти длины волны, 575602 соответствующей центральной частоте рабочего диапазона модулятора.
На фиг. 1 показана схема описываемогс модулятора света (СВЧ резонаторы изображены в виде эквивалейтных схем); на
5 фиг, 2 - полная эквивалентная эп=ктрическая схема модулятора на центральной частоте рабочего диапазона, Модулятор света (фиг. 1) содержит электрооптический кристалл 1 с нанесенными н противоположные грани электродами 2, поляризатор 3 и анализатор света 4. Свет от источника проходит через поляризатор 3 и попадает в кристалл 1, где осуществляется его модуляция СВЧ полем по поляризации. )S
Затем луч света проходит через анализатор
4, на выходе которого получается луч света модулированный по амплитуде. К одному из электродов 2,;, нанесенных на противоположные грани кристалла 1, на который пода- 20 ются колебания от СВЧ модулирующего генератора, подключен параллельный колебательный кон Фур 5, свободные концы которого соединены с корпусом, а ко второму электроду 2 подключены параллельный коле- 5 бательный контур 6 и сопротивление нагрузки 7, подключенные свободными концами к корпусу. При этом электрическая длина крис. талла выбрана равной четверти длины волны, соответствующей центральной частоте рабочего диапазона модулятора. Колебательные контуры 5, 6 настроены на центральную частоту рабочего диапазона модулятора
Кристалл с нанесенными на противоположные грани электродами для частот модуляции представляет собой отрезок разомкну той длиннойлинии. При электрической длине пинии, равной, четверти длины волны, отрезок разомкнутой линии для .частот модуляции эквивалентен последовательному колебательному контуру. Поэтому эквивалентная электрическая схема модулятора представляет собой трехэлементный полосовой фильтр схема которого показана нафиг. 2, причем элект рооптический кристалл с электродами играеР роль последовательного; контура 8, Указанный полосовой фильтр может быть согласован с модулирующим генератором в широкой полосе частот, обеспечивая в этой поло- се частот постоянную амплитуду электрической составляющей электромагнитного поля в кристалле и, как следствие„постоянныи коэффициент модуляции света во всей рабочей полосе частот при постоянной мощности модулируюшего генератора. При этом рассеивание большей части мощности модулируюшего генератора происходит в сопротивлении нагрузки 7, а не в кристалле, что уменьшает его разогрев. В СВЧ диапазоне колебательные контуры 5 и 6 могут быть выполнены на основе элементов с распределенными параметрами.
Применение описанного модулятора света позволяет получить амплитудную модуляцию света в широкой полосе частот при небольших габаритах устройства.
Предлагаемый модулятор обеспечивает также выигриш по эффективности модуляции ,по сравнению с известными модуляторами света, использующими стоячую СВЧ волну, т. е. уменьшение мощности генератора, необходимой для получения той же глубины модуляции в той же попьсе частот. формула изобретения
Элек1рооптический СВЧ"; модулятор света, содержащий электрооптический кристалл с электродами, два короткозамкнутых на одном из концов коаксиальных СВЧ-резонатора, поляризатор и анализатор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы модулятора в широкойполосе частот, один из электродов, нанесенных на электрооптический кристалл, соединен с центральным проводником первогст из СВЧ резонатор ов, а втор ой электр од - с цент рапьным проводником второго резонатора и сопротивлением нагрузки, причем электрические длины электрооптического кристалла и резонаторов равны четверти длины волны, соответствующей центральной частоте рабочего диапазона модулятора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Мустель E. P. Парыгин В. Н. Методы модуляции и сканирования света, М„
Наука, 1970, 0 3,2.
2. Казарян:Р. А. и др, СВЧ моду-. лятор света на двух связанных резонаторах, "Радяотехттяка и электроника", 1967, 12, N 7, с. 1296-1298.
575602
Заказ 4029/3 1 Тираж 62В Подлиси
UHHHllH Государствещим о. комитета Совета Министров по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушскаи иаб., д. / .45
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаи, Составитель А, Субочев
Редактор И. Бродская Техред Н. Бабурка Корректор С. Шекмар
