Устройство для вывода излучения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетскнк

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08,12.80 (21) 3213068 /18-25 {3 () М.КП.З

G 02 F 1/03 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

f$3) УДК 535.8 (088. 8) Опубликовано 1 1082, Бюллетень ¹38

Дата опубликования описаник 15. 10.82 (72) Авторы изобретения

Ю.8 ° Âàéñëåéá, В.Б.Брауде и A.Ë.Ïîíoìàðåâ

Ленинградский электротехнический институ им. проф. М.A.Áîí÷-Бруевича (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫВОДА ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к интегральной оптике и может быть использова но, например, при создании малогабаритных дефлекторов.

Известны устройства для вывода излучения, в которых при изменении величины напряжения электрического поля изменяется угол отклонения светового луча (1J.

Недостатком этих устройств являет ся то, что с их помощью нельзя сформировать узкую диаграмму направленности излучения на выходе кристалла, так как кристалл не обладает форми рующим свойством.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является устройство для вывода излучения, содержащее пленочный световод, расположенный на подложке,на поверхность пленки которого нанесена дифракционная решетка („2).

Однако это устройство характеризуется низкой точностью наведения и вхождения в связь.

Цель изобретения - повышение точности наведения и вхождения в связь.

Цель достигается тем, что в устройство для вывода излучения, содержащее пленочный световод, расположенный на подложке, на поверхность пленки которого нанесена дифракционная решетка, введен источник переменного электрического на1 пряжения, подложка световода выполнена иэ электрооптического материала, и на ее боковые поверхности нанесены электроды, подключенные к источнику переменного электрического напряжения, а период дифракционной решетки 1. выбран из условия

<л< л Л и -1 " n"-и (1)

1 где 1. — длина волны излучения в световоде;

n — эффективный показатель преломления световода;

n — показатель преломления л подложки.

На чертеже изображена конструкция предлагаемого устройства.

На подложку 1, выполненную из электрооптического материала с показателем преломления и(, нанесена пленка 2 с показателем преломления п>пт, на поверхности которой выполнена дифракционная решет,ка 3 с периодом -А, удовлетворяющим условию (1). На боковые поверх966650 ности подложки нанесены электроды 4 которые подключены к источнику переменного электрического напряжения 5.

Устройство работает следующим образом.

Распространяющийся по пленочному световоду оптический сигнал проходит через участок световода, где на подложку действует переменное электрическое поле. Вследствие электрооптического эффекта под действием переменного электрического поля изменяется показатель преломления подложки n, а следовательно, и эффективный показатель преломления п связанный с n< следую им равнением

2 1 (n + -1

Лп и -(и») = arctg

n (тУ)2

» п»)».-c

»arctg » » и леващив в пРеделах п„(п (п, где h — толщина пленки; n—

+ ее показатель преломления.

При этом будут изменяться углы высвечивания оптического сигнала, т.е. будет происходить изменение пространственного положения светового луча.

Выбор периода решетки .обусловлен следующим.

Направления излучения в подложку („)., и в воздух (g ) в устройстве, содержащем пленочный световод, расположенный на подложке, на поверхность пленки которого нанесена дифракционная решетка, определяются соотношениями

Ч> = arccos(— (n — †)J

1 (n n J (2)

arccos (n — " ) (2 Л (3)

Из выражений (2) и (3) видно, что при заданной частоте (длине волны). сигнала, распространяющегося по световоду, направление излучения яв ляется неизменным, поскольку эффективный показатель преломления п4 однозначно определяется параметрами световода и„, и, h. Из выражений (2) и (3) ойределяются области значений )р, в которых имеет место излучение только в подложку (A) (п -п )Л(Я ((nР-1) Л (4) (В) (n +1) Л<Д с(п +и„) Л (5)

При этом область А оказывается предпочтительней чем В,поскольку при заданной ) она соответствует большему шагу решетки, что проще реализовать на практике.

В дифракционном излучателе, выполненном в виде отрезка гофрированного диэлектрического световода, питающей волной является волна Н плоского световода, скорость распространения которой равна с п1 (6) Формула изобретения

Устройство для вывода излучения, 35 содержащее пленочный световод, расположенный на подложке, на поверхность пленки которого нанесена дифракционная решетка, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повы40 шения точности наведения и вхождения в связь, в него введен источник переменного электрического напряжения, подложка световода выполнена из электрооптического материала, и на ее боковые поверхности нанесены электроды, подключенные к источнику переменного электрического напряжения, а период дифракционной решетки Л выбран из условия

А сл, Х

50 nK-1 пм и, где 1- — длина волны излучения в световоде; п (- эффективный показатель преломления световода;

55 n — - показатель преломления под I ложки

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Итоги науки и техники, Радио60 техника . Под ред. И.A.Волошина. M., ВИНИТИ, 1979, т.19, с. 52-66.

2. Киселев В.А. О дифракционном вводе излучения в тонкопленочный волновод. — Квантовая электроника

1974, М 7, с.1578-1584.

Как видно из уравнения (6), скорость распространения волны, питающей излучатель, зависит, в частности, от эффективногG показателя преломления n, изменяя который можно в соответствии с (2) изменять направление излучения 9q . Изменение и" достигается тем, что подложка световода, выполненная из электрооптического материала, помещена в переменное электрическое поле, изменение которого вызывают изменения показателя преломления подложки п, а следовательно, и n+.

Предлагаемое устройство для вывода излучения позволяет повысить точность наведения и вхождения в связь, поскольку обеспечивается достаточно точная установка угла излучения. Его можно применять в схемах интегральной оптики, так как оно представляет собой планарное устройство с параметрами, соответствующими пленочным световодам, применяемым в интегральной оптике. Кроме того, так как излучение формируется дифракционной решеткой, то ширина светового пучка, пропорционального отношению -/0, где E — длина решетки, может быть сделана достаточно узкой.

966650

Составитель Н.Назарова

Редактор H.Êèøòóëèíåö Техред М.Тепер

Корректор Г.Решетник

Подписное

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

Заказ 7839/64 Тираж 518

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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