Двумерное светомодулирующее устройство

(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт электроники Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Гончаренко Игорь Андреевич Конойко Алексей Иванович Кулешов Владимир Константинович Ярмолицкий Вячеслав Феликсович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт электроники Национальной академии наук Беларуси(57) Двумерное светомодулирующее устройство, содержащее совокупность одинаковых по длине электрооптических элементов с управляющими электродами, входы и выходы которых формируют, соответственно, двумерный оптический вход и выход двумерного светомодулирующего устройства, отличающееся тем, что на соседних электрооптических элементах управляющие электроды смещены друг относительно друга в направлении распространения света на расстояние, необходимое для минимизации влияния выделяемой под действием управляющего электрического поля тепловой мощности, а длина подводящих электрических линий определена величиной сдвига электродов относительно оптического входа двумерного светомодулирующего устройства. 8386 1 2006.08.30 Двумерное светомодулирующее устройство относится к области оптической связи и обработки информации и может быть использовано в научном, технологическом и медицинском приборостроении в качестве амплитудного модулятора лазерного излучения. Известна линейка модуляторов света с противоположными электродами 1, которая состоит из разделенных между собой, но рядом стоящих модуляторов с поперечным электрооптическим эффектом. Такая линейка модуляторов света обладает недостаточно высокой эффективностью модуляции, так как используемые в ней электрооптические модуляторы обладают достаточно низкой температурной стабильностью модуляционных характеристик. Наиболее близким по технической сущности является светомодулирующее микроструктурное устройство с дискретными элементами 2, которое состоит из матрицы элементов, образованных из электрооптического материала, каждый из которых электрически и оптически изолирован друг от друга. Такое светомодулирующее микроструктурное устройство с дискретными элементами обладает также недостаточно высокой эффективностью модуляции, так как используемые в ней электрооптические модуляторы обладают достаточно низкой температурной стабильностью модуляционных характеристик. Технической задачей изобретения является увеличение эффективности модуляции светомодулирующего микроструктурного устройства с дискретными элементами за счет уменьшения влияния выделяемой под действием электрического поля тепловой мощности в одном элементе на модуляционные характеристики соседних элементов. Поставленная техническая задача решается тем, что двумерное светомодулирующее устройство, содержащее совокупность одинаковых по длине электрооптических элементов с управляющими электродами, входы и выходы которых формируют, соответственно,двумерный оптический вход и выход двумерного светомодулирующего устройства, причем на соседних электрооптических элементах управляющие электроды смещены друг относительно друга в направлении распространения света на расстояние, необходимое для минимизации влияния выделяемой под действием управляющего электрического поля тепловой мощности, а длина подводящих электрических линий определена величиной сдвига электродов относительно оптического входа двумерного светомодулирующего устройства. Совокупность указанных признаков позволяет получить увеличение эффективности модуляции двумерного светомодулирующего устройства за счет уменьшения влияния выделяемой под действием электрического поля тепловой мощности в одном элементе на модуляционные характеристики соседних элементов при высокой синфазности модулируемых световых сигналов. Сущность изобретения поясняется на фигуре,где 1 - электрооптические элементы 2 - управляющие электроды 3 - подводящие электрические линии 4 - входы электрооптических элементов 5 - выходы электрооптических элементов 6 - падающий световой пучок 7 - выходной световой пучок. Двумерное светомодулирующее устройство состоит из совокупности электрооптических элементов 1, на которых нанесены управляющие электроды 2, причем последние в соседних электрооптических элементах 1 смещены друг относительно друга в направлении распространения света на расстояние, необходимое для минимизации влияния выделяемой под действием управляющего электрического поля тепловой мощности, и подводящих электрических линий 3, длина которых определена величиной сдвига электродов относительно оптического входа двумерного светомодулирующего устройства. 2 8386 1 2006.08.30 Электрооптические элементы 1 выполнены в виде отрезков электрооптического волокна с брэгговской решеткой в сердцевине с периодом 0,5 мм и наружными управляющими электродами, а максимумы спектральных характеристик коэффициентов их отражения должны совпадать и соответствовать длине волны модулируемого излучения. Двумерное светомодулирующее устройство работает следующим образом. В исходном состоянии падающий световой пучок 6 поступает на входы электрооптических элементов 4. Так как в исходном состоянии величина функции отражения волоконно-оптических брэгговских решеток электрооптических элементов 1 максимальна, то световой поток на выходы электрооптических элементов 5 не поступает. При подаче на управляющие электроды 2 электрооптических элементов 1 управляющих электрических сигналов изменится показатель преломления электрооптического материала, в котором сформированы брэгговские решетки, по закону 1 где 0 - показатель преломления обыкновенной волны в электрооптическом материале,приложенное напряжение,- расстояние между управляющими электродами волоконнооптических брэгговских решеток (ширина волновода), 33 - электрооптический коэффициент. Изменение показателя преломления приводит к изменению длины световой волны Б(брэгговской длины волны), при которой отражение от волоконно-оптических брэгговских решеток максимально. Зависимость брэгговской длины волны от показателя преломления решетки имеет видБ 2,где- период соответствующей волоконно-оптической брэгговской решетки. Поэтому величина интенсивности света на выходе волоконно-оптических брэгговских решеток будет увеличиваться в зависимости от величины прикладываемого управляющего напряжения, а следовательно и на выходах электрооптических элементов 5. При этом сохраняется высокая синфазность модулируемы световых сигналов, что позволяет осуществлять пространственную модуляцию световых пучков с высокой эффективностью, скоростью и разрешением в широком диапазоне. Источники информации Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3