Способ изменения фокусного расстояния оптической системы

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)783744 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 0502.79 (21) 2724885/18-25 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликована 30.1180, Бюллетень Йо 44

Дата опубликования описания 30.1 1.80 (51) М. Кл.

G F 1/29

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений н открытий (53) УДК 535. 317. .226(088.8) (72) Авторы изобретения

А. П. Медвидь, Я. Я. Берзинь и А. П. Кривич. (71) Заявитель

Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (54) СПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ ОПТИЧЕСКОИ СИСТЕМЫ

Изобретение относится к области оптики, в. частности к способам изменения фокусного расстояния оптических систем.

Известны способы изменения фокусного расстояния оптических систем, в которых градиент показателя преломления создается внешним магнитным полем путем изменения напряженности последнего, как, например, в устройстве для управления световым лучом|1 .

Вышеуказанный способ требует дЛя своей реализации создания магнитнык попей сложной конфигурации и больших напряженностей магнитного поля, что тз приврдит к усложнению конструкции электромагнита, источника питания и охлеркдающих устройств, а также имеет болене потери света.

Наиболее близким по технической 20 сущности к данному способу является способ изменения фокусного расстояния электрооптической линзы t2) .

Этот способ заключается в том, что на пластину накладывают электрическое25 поле для создания градиента преломления в направлении, перпендикулярном оси Х, и изменением напряженности электрического поля изменяют величину фокусного расстояния. ЗО

Однако для линз, работающих на электрооптическом эффекте, необходимы большие управляющие электрические поля (порядка 1-10 кВ), т.е. требуются специальные источники высокого стабилизированного напряжения и соответственно, повышаются требования к изоляции.

Целью изобретения является уменьшение напряженности электрического поля.

Поставленная цель достигается тем, что в способе извинения фокусного расстояния оптической системы, включакщем наложение электрического поля на пластину из электрооптического материала, пластину выполняют из германия, световой поток направляют под углом 20-45 к направлению (111) пластины, а в перпендикулярном направлении прикладывают давление, создающее изгибную деформацию.

Способ может быть реализован в устройстве, изображенном на фиг. 1.

Устройство работает следующим образомм.

Полупроводниковую пластину 1 с собственной проводимостью, вырезанную под углом Р". 20-45О к кристаллографическому направлению (i i I ) и имеющую

783744 омические контакты 2,подвергают деформации чистого изгиба струбциной З,а в направлении, перпендикулярном силе деформации,на нее накладывают электрическое поле с напряженностью Е, при этом распределение электронов-дырок становится существенно неоднородным(см.фиг .2).В зависимости оТ направ,лЕния электрического поля стоит возможность истощения кристалла носителями заряда (кривая !) или обогащения (кривая (!). Это связано с тем, что в кристалле при деформации изгиба возникает две области: сжатия и растяжения. В результате вышеизложенного параметр анизотропии апроксимируется линейной функцией а(у)=a+ у, 15 где а — анизотропия равновесного ,состояния кристалла

Ь,х Ъеы о ыз где ЬП вЂ” компоненты тензора подвижности электронов, Ър — компоненты тензора подвижности дырок. 25

В областях сжатия и растяжения при одном направлении Е возникает поток носителя э аряда к середине крист алла (кривая ! ), а при противоположном направлении Е> возникает поток

От .середины поверхности кристалла (кривая !). Если скорость поверхностной рекомбинации на этих гранях высокая, то в первом случае проводимость кристалла увеличится (режим обогащения), а во втором — уменьшится (режим истощения).

Таким образом, в результате перераспределения электронно-дырочных пар по толщине кристалла возникает градиент их концентрации, направленный 49 к центру кристалла при его истощении или к поверхности при обогащении.

Изменение концентрации свободных носителей заряда влечет за собой изменение показателя преломления, т.е. возникновение градиента показателя преломления, противоположно направленного по сравнению с градиентом концентрации свободных носителей заряда.

При пропускании слабопоглощаемого света, энергия кванта которого меньше ширины запрещенной зоны. полупроводника, в направлении Х лучи отклоняются в направлении роста градиента показателя преломления и таким образом фокусируется (при истощении) или рассеиваются (при обогащении).

Таким образом, незначительное изменение напряженности электрического поля позволяет значительно изменить фокусное расстояние, при этом напряженность самого управляющего поля в

10-100 раз меньше, чем в других способах.

Формула изобретения

Способ изменения фокусного расстояния оптической системы, включающий наложение эл ектри че ского поля н а пл астину из электрооптического материала, отли чающий с ятем,что,с целью уменьшения напряженности электрического поля, пластину выполняют из германия, световой поток направляют под углом 20-45 к направлению о (! ! ) пластины, а в перпендикулярном направлении прикладывают давление, создающее изгибную деформацию.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9579671, кл. С! 02 F 1/29, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9611167, кл. q 02 F 1/29, 1976 (прототип) .

783744

Фиг. ал

° Ф иг. 2

Составитель С. Шестак

Техред Ж.Кастелевич Корректор Е. Папп

Редактор Г. Прусова

Заказ 8544/50

Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4