Способ модуляции света

 

СПОСОБ МОДУЛЯЦИИ СВЕТА, включающий пропускание света через фоточувствительную структуру с жидким кристаллом с положительной дизлектрической анизотропией, подачу злектрического напряжения на злектроды фоточувствительной структуры, отличающийся тем, что, с целью повышения & 1стродействия модуляции света и отноикния сигнала к шуму, а также расширения функциональных возможностей, напряжение на злектродах структуры выбирают соответствующим гомеотропной ориентации жидкого кристалла.

СОЮЗ GOBETCHHX . CNNVN

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3 5)) G 02 F 1 135

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ" »

К ABTOPCHOIV1Y СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2

Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГП4Й (21) 3259001/18-25 (22) 13.03.81 (46) 30.09.83. Бюл. Р 36 (72) В. И. Марахонов (71) Ордена Ленина .физико-технический институт нм. А. Ф, Иоффе АН СССР (53) 535.8(088;8) (56) 1. Комланец И. H. Управляемые транспаранты.— "Зарубежная радиоэлектроника", 1977, ИФ 4, с. 46.

2. Васильев А. А. Управляемые транспарантьа на основе ЖК н их использование в схемах пре. образования оптических сигналов. Кандидатская диссертация, М., 1980, Физический институт

АН СССР, с. 141 — 148. (54) (57) СПОСОБ МОДУЛЯЦИИ СВЕТА, включающий пропускание света через фоточувствительную структуру с жидким кристаллом с положительной диэлектрической анизотропией, подачу электрического напряжения на электроды фоточувствительной структуры, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия модуляции света и отношения сигнала к шуму, а также расширения функциональных воэможностей, напряжение на электродах структуры выбирают соответствулощим гомеотропной ориентации жидкого кристалла.

963394

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано для ввода иэображений и их фильтрации, I

Известен способ модуляции света (11. Недостатками его являются малое быстродействие 5 модуляции и узкие функциональные возможносНаиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ модуляции света, включающий пропускание света 10 через фоточувствительную структуру с жидким кристаллом с положительной диэлектрической анизотропиеи, подачу электрического напряжения на электроды фоточувствительной структу- ры (21, В этом случае начальную ориентацию 15 жидкого кристалла выбирают планарной, а напряжение на электродах структуры выбирают близким (немногим. выше) к пороговому напряжению переориентации жидкого кристалла.

Недостатками известного способа являются 20 малое быстродействие, невысокое отношение сигнала к шуму из-за влияния нарушений исходной планарной ориентации, узкие функци. ональные возможности.

Пенью изобретения является повышение быст-25 родействия модуляции света и отношения сигнала к шуму, а также расширение функциональных воэможностей.

Это достигается благодаря тому, что в способе модуляции света, включающем пропускание света через фоточувствительную структуру с жидким кристаллом с положительной диэлектрической анизотропией, подачу электрического напряжения на электроды фоточувствительной структуры, напряжение на электродах струк. туры выбирают соответствующим гомеотропной ориентации жидкого кристалла.

На чертеже схематически- показана фоточувствительная структура, Способ реализуется следующим образом.

На прозрачные электроды 1 фоточувстви40 тельной структуры, включающей также фоточувствительный слой 2, защитный слой 3 и жидкий кристалл 4, подают напряжение 0 соответствующее гомеотропной ориентации кристалла 4. Прн отсутствии регистрируемого потока света hg силовые линии электрического поля Е нормальны к границам жидкого кристалла 4. Однако в участках 5 фоточувствительного слоя, освещенных потоком И, электрический заряд, возникающий за счет фоторожденных носителей, создает в жидком кристалле 4 электрическое поле Е, имеющее составляющие, лежащие в плоскости электродов 1, как это показано на чертеже. Направле. ние ориентации жидкого кристалла 4 жестко 55 связано с направлением силовых линий поля и поэтому в участках 5 искривление поля приводит к переориентации жидкого кристалла 4. При прохождении считывающего све тового потока А через жидкий кристалл 4 переориентация жидкого кристалла 4 в освещенных участках 5 приводит к изменению в них, например, фазы и поляризации светового потока б .

При отключении потока М заряд на участках 5 исчезает, причем для ускорения его релаксации используют переменное напряжение ц, поле Е становится однородным и это вызывает перестройку жидкого кристалла 4 в исходную гомеотропную ориентацию. Напряжение, соответствующее гомеотропной ориентации, велико, и ориентация жидкого кристалла 4 происходит весьма быстро, поскольк ориентирукнцая сила электрического поля E увеличивается с его величиной, Этим достигается повышение быстродействия модуляции.

Повышение отношения сигнала к шуму достигается благодаря тому, что молекулы жидкого кристалла 4 ориентируются по электрическому полю, и таким образом дефекты ориентации, обычные для планарной ориентации, отсутствуют в данном случае.

Для линейно-поляризованного светового потока Д величина модуляции поляризации зави. снт. от угла между направлением поляризации и проекцией длинных осей молекул жидкого кристалла 4 на плоскость, перпендикулярную плоскости распространения света. При величине этого угла в 45 модуляция максимальна, при угле в 0 или 90 модуляция отсутствует. Поскольку направление длинных осей жидкого кристалла 4 для данного способа жестко связана с видом записываемого изображения, то при считываниц изображения линейно поляризованным световым потоком Д пространственные частоты, вектора которых лежат внутри секторов, ориентированных вдоль направления поляризации считывающего светового потока А и под углом 90 к нему, будут отфильтровыватьс, т.е. происходит секторная фильтрация изображения, Если секторной фильтрации не требуется, изображение считывается циркулярнополяризованным светом. Происходит также выделение границ изображения.

0Пример. В качестве фоточувствительного слоя 2 взят кристалл, обладающий фотопроводимостью в синей. области спектра. В качестве жидкого кристалла взят ББАБН, обладающий диэлектрической анизотропией +20, который исходно неориентирован и прн подключении напряжения приобретает гомеотропную ориентацию. Запись изображения- осуществляют в синей области спектра, считывание — светом с большей длиной волны для предотвращения стирания зарядового рельефа. внутри фотопроводника.

963394

Редактор С. Юркова Техред Т;Маточка

Корректор Г. Огар

Заказ 8245/7 Тираж 755

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Изобретение позволяет в несколько раз увеличить быстродействие модуляции света, достичь повышения отношения сигнала к шуму .и значительно расширить функциональные возможности за счет обеспечения секторной фильтрации и выделения границ изображения, что важно для применения в схемах оптической фильтрации и опознавания образов.