ОПТОЭЛЕКТРОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ Российский патент 2013 года по МПК H01S3/10 

Изобретение относится к области оптической техники и может быть использовано в оптических системах.

Известен оптоэлектронный усилитель, представленный как лазерный передатчик, изложенный в патенте автора №2270498. Он состоит из оптоэлектронного преобразователя, излучающего усиленный свет с помощью люминофора. На вход преобразователя может поступать световая энергия от источника излучения, представленного как лазер. Однако устройство не способно увеличить усиление при недостаточной монохроматичности света на оптическом выходе преобразователя. Известен оптоэлектронный усилитель, входящий в состав оптоэлектронного осветителя, изложенного в патенте №2420688, автор Часовской А.А. В отличие от вышеупомянутого в его состав входит второй оптоэлектронный преобразователь. В нем оптический выход первой корректирующей линзы через первый оптоэлектронный преобразователь связан с оптическим входом второй корректирующей линзы. В состав устройства также входит повернутое полупрозрачное зеркало, два повернутых отражательных зеркала и источник излучения, представленный как лазер. Однако устройство не способно увеличить усиление при нарушении монохроматичности света или при отсутствии необходимой увеличенной частоты на оптическом выходе второго преобразователя. С помощью предлагаемого устройства увеличивается усиление света. Достигается это введением второго усилителя третьей корректирующей линзы и третьего повернутого отражательного зеркала, имеющего оптический вход и оптический выход, соответственно связанные через второе повернутое отражательное зеркало, через третью корректирующую линзу с оптическим выходом второй корректирующей линзы и через первое повернутое отражательное зеркало с первым оптическим входом повернутого полупрозрачного зеркала, имеющего первый оптический выход, второй оптический вход и второй оптический выход, соответственно связанные с оптическим входом первой корректирующей линзы, с оптическим выходом источника излучения и с оптическим входом второго усилителя.

На фигуре 1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1, 2 - повернутые отражательные зеркала,

3 - корректирующая линза,

4 - оптоэлектронный преобразователь,

5 - корректирующая линза,

6 - оптоэлектронный преобразователь,

7 - корректирующая линза,

8 - повернутое отражательное зеркало,

9 - повернутое полупрозрачное зеркало,

10 - второй усилитель,

11 - источник излучения, при этом оптический выход источника излучения 11 через повернутое полупрозрачное зеркало 9, через корректирующую линзу 7, через оптоэлектронный преобразователь 6, через корректирующую линзу 5, через оптоэлектронный преобразователь 4, через корректирующую линзу 3, через повернутое отражательное зеркало 2, через повернутое отражательное зеркало 1, через повернутое отражательное зеркало 8, через повернутое полупрозрачное зеркало 9 связан с оптическим входом второго усилителя 10.

Работа устройства осуществляется следующим образом

Источник излучения 11, который может быть и лазером, формирует световой поток, проходящий через повернутое полупрозрачное зеркало 9, через корректирующую линзу 7 в оптоэлектронный преобразователь 6, где осуществляется усиление и формирование спектра света. Это осуществляется путем подбора люминофора в преобразователе, например так, как показано в книге И.К.Верещагин «Введение в оптоэлектронику», М.: Высшая школа, 1991 г., стр.62, 63. При этом может излучаться когерентный и некогерентный свет. Линза 7 обеспечивает освещение фотопроводника преобразователя 6. Оптический выход оптоэлектронного преобразователя связан через корректирующую линзу 5 с оптическим входом оптоэлектронного преобразователя 4, где световой поток еще более усиливается и поступает через корректирующую линзу 3, формирующую пучок параллельных лучей, через повернутое отражательное зеркало 2, через повернутое отражательное зеркало 1, через повернутое отражательное зеркало 8, через повернутое полупрозрачное зеркало 9, через корректирующую линзу 7 в преобразователь 6 и на оптический вход второго усилителя 10. Таким образом, обеспечивается лавинообразное усиление света в контуре, состоящем из отражательных зеркал, до режима насыщения. При этом контур может быть настроен в резонанс путем регулировки его длины. Если частоты на оптических выходах преобразователя 5 и источника 11 совпадут и совпадают амплитуды на оптических выходах повернутого полупрозрачного зеркала 9, то обеспечится дополнительное увеличение усиления. Однако и при отсутствии совпадения частот увеличение усиления будет иметь место, в том числе и когда свет не когерентен и не монохроматичен. Источник излучения 11 может представлять из себя лазер, светодиод или отражатель лазерного излучения. При этом источник может находиться на определенном расстоянии. Кроме того, световая энергия с оптического выхода и источника излучения 11 также поступает во второй усилитель 10, который может представлять из себя, например, аналогичный усилитель. Во втором усилителе может быть предусмотрен оптический выход для связи с последующими усилителями. Предлагаемое устройство может быть использовано в приемных и передающих оптических системах. Внедрение устройства обеспечит энергосбережение и даст экономический эффект.

Оптоэлектронный усилитель содержит повернутое полупрозрачное зеркало, два повернутых отражательных зеркала, источник излучения, два оптоэлектронных преобразователя и две корректирующие линзы. Оптический выход первой корректирующей линзы через первый оптоэлектронный преобразователь связан с оптическим входом второй корректирующей линзы. Введены второй усилитель, третья корректирующая линза и третье повернутое отражательное зеркало, имеющее оптический вход и оптический выход, соответственно связанные через второе повернутое отражательное зеркало, через третью корректирующую линзу с оптическим выходом второй корректирующей линзы и через первое повернутое отражательное зеркало с первым оптическим входом повернутого полупрозрачного зеркала. Первый оптический выход, второй оптический вход и второй оптический выход повернутого полупрозрачного зеркала соответственно связаны с оптическим входом первой корректирующей линзы, с оптическим выходом источника излучения и с оптическим входом второго усилителя. Технический результат - увеличение усиления света. 1 ил.

Оптоэлектронный усилитель, состоящий из: повернутого полупрозрачного зеркала, двух повернутых отражательных зеркал, источника излучения, двух оптоэлектронных преобразователей и двух корректирующих линз, где оптический выход первой корректирующей линзы через первый оптоэлектронный преобразователь связан с оптическим входом второй корректирующей линзы, отличающийся тем, что вводится второй усилитель, третья корректирующая линза и третье повернутое отражательное зеркало, имеющее оптический вход и оптический выход, соответственно связанные через второе повернутое отражательное зеркало, через третью корректирующую линзу с оптическим выходом второй корректирующей линзы и через первое повернутое отражательное зеркало с первым оптическим входом повернутого полупрозрачного зеркала, имеющего первый оптический выход, второй оптический вход и второй оптический выход, соответственно связанные с оптическим входом первой корректирующей линзы, с оптическим выходом источника излучения и с оптическим входом второго усилителя.