Лазерный электрооптический затвор

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт электроники Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Пилипович Владимир Антонович Конойко Алексей Иванович Ярмолицкий Вячеслав Феликсович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт электроники Национальной академии наук Беларуси(57) Лазерный электрооптический затвор, содержащий электрооптический модулятор Фабри-Перо с поляризационной фильтрацией, отличающийся тем, что содержит последовательно расположенные на входе оптически связанные с электрооптическим модулятором Фабри-Перо анализатор поляризации светового пучка и вращатель плоскости поляризации светового пучка, выполненный из двух фазовых элементов /4, причем главная плоскость электрооптического модулятора Фабри-Перо с поляризационной фильтрацией ориентирована параллельно одной из кристаллографических осей первого фазового элемента /4 вращателя плоскости поляризации светового пучка и под углом 45 к осям второго фазового элемента /4 и к главной плоскости анализатора поляризации светового пучка. 5973 158130322 , 1982.58136016 , 1982.3660777 , 1972.2149134 , 1985. Изобретение относится к области оптических методов обработки информации, лазерной технике, лазерной связи, локации и может быть использовано в научном, технологическом и медицинском приборостроении в качестве амплитудного оптического модулятора. Известен электрооптический модулятор Фабри-Перо 1, который состоит из двух прозрачных электродов с высокоотражающими диэлектрическими покрытиями, между которыми помещен электрооптический кристалл. Такой модулятор не позволяет получить высокоэффективную амплитудную модуляцию светового излучения из-за светового шума, обусловленного наличием необходимой величины коэффициента отражения диэлектрических покрытий, и невозможности использовать многократные прохождения светового пучка через модулятор. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является амплитудный модулятор 2, который осуществляет модуляцию добротности резонатора лазера при помощи двухкратного прохождения излучения через модулятор Фабри-Перо. Такой модулятор не позволяет получить высокоэффективную внешнюю амплитудную модуляцию светового излучения из-за отсутствия в нем возможности разнесения входа и выхода без существенного ухудшения его характеристик. Технической задачей изобретения является увеличение эффективности амплитудной модуляции лазерного затвора на базе интерферометра Фабри-Перо при внешней модуляции лазерного излучения. Поставленная техническая задача решается за счет того, что лазерный электрооптический затвор, содержащий электрооптический модулятор Фабри-Перо с поляризационной фильтрацией, содержит последовательно расположенные на входе оптически связанные с электрооптическим модулятором Фабри-Перо анализатор поляризации светового пучка и вращатель плоскости поляризации светового пучка, выполненный из двух фазовых элементов /4, причем главная плоскость электрооптического модулятора Фабри-Перо с поляризационной фильтрацией ориентирована параллельно одной из кристаллографических осей первого фазового элемента /4 вращателя плоскости поляризации светового пучка и под углом 45 к осям второго фазового элемента /4 и к главной плоскости анализатора поляризации светового пучка. Увеличение эффективности модуляции лазерного затвора достигается за счет оригинального решения вопроса разделения входа в канал модуляции и выхода из него светового излучения, что позволяет наиболее эффективно использовать электрооптический модулятор Фабри-Перо с поляризационной фильтрацией и достигать тех же характеристик, что и существующие устройства, но с меньшими (не менее 2-х раз) величинами управляющих напряжений. Причем качество выходного светового пучка будет выше, чем у существующих устройств. Сущность изобретения поясняется на фигуре, где 1 - анализатор поляризации светового пучка,2 - вращатель плоскости поляризации светового пучка,3 - первый фазовый элемент вращателя плоскости поляризации,4 - второй фазовый элемент вращателя плоскости поляризации,5 - электрооптический модулятор Фабри-Перо с поляризационной фильтрацией. Устройство содержит оптически связанные анализатор поляризации светового пучка 1 вращатель плоскости поляризации светового пучка 2, состоящий из двух фазовых элементов /4 3, 4 электрооптический модулятор Фабри-Перо с поляризационной фильтра 2 5973 1 цией 5, главная плоскость которого ориентирована параллельно одной из кристаллографических осей первого фазового элемента /4 3 вращателя плоскости поляризации светового пучка 2 и под углом 45 к осям второго фазового элемента /4 4 и к главной плоскости анализатора поляризации светового пучка 1. Анализатор поляризации световых пучков 1 выполнен в виде поляризационной призмы Глана. Вращатель плоскости поляризации светового пучка 2 выполнен из двух фазовых элементов /4 3, 4. Фазовые элементы /4 вращателя плоскости поляризации светового пучка 3, 4 выполнены в виде плоскопараллельных пластин из кристаллического кварца. Электрооптический модулятор Фабри-Перо с поляризационной фильтрацией 5 выполнен на базе электрооптического кристалла-среза. Электрооптический модулятор работает следующим образом. В исходном состоянии падающий плоскополяризованный световой пучок, пройдя первый анализатор поляризации светового пучка 1 и первый вращатель плоскости поляризации светового пучка 2, приобретая под воздействием фазовых элементов /4 вращателя плоскости поляризации светового пучка 3, 4 плоскость поляризации, ориентированную под углом 45 к плоскости поляризации падающего светового пучка, поступает в электрооптический модулятор Фабри-Перо с поляризационной фильтрацией 5. Так как в исходном состоянии последний осуществляет поляризационную фильтрацию поступающего излучения, то в обратном ходе излучение практически отсутствует. При подаче на электрооптический модулятор Фабри-Перо с поляризационной фильтрацией 5 управляющего напряжения его светопропускание становится максимальным. Поэтому модулируемый световой пучок беспрепятственно проходит через электрооптический модулятор Фабри-Перо с поляризационной фильтрацией 5 в прямом и обратном направлении по пути входного пучка, приобретая после электрооптического модулятора Фабри-Перо 5 плоскость поляризации, ориентированную параллельно плоскости поляризации падающего непосредственно на модулятор светового пучка. Далее световой пучок, идущий в обратном направлении, на выходе вращателя плоскости поляризации светового пучка 2 приобретает дополнительный поворот своей плоскости поляризации на угол 45, что в сумме с первым поворотом составит 90. После чего первый анализатор поляризации светового пучка 1 отделяет его от входного, тем самым формируя выходной световой пучок. Источники информации 1. Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах. - М. Мир, 1987. - С. 616. 2. Заявка РБ 19981205, МПК 02 1/29. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3