Устройство стабилизации мощности поляризованного оптического излучения Советский патент 1992 года по МПК G02B5/26 

Изобретрнне относится к квантовой электронике и может быть использовано для стабилизации мощности поляризованного оптического излучения.

Цель изобретения - повышение точности стабилизации мощности излучения устройства.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 показана зависимость азимутального угла oi от угла падения; на фиг 3 - сравнительные регистрограммы долговременног нестабильности мощности излучения.

Устройство содержит оптически связанные между собой регулирующий элемент 1, светоделнтельную пластику 2 и фотоириемник 3. Выход фотоприемника соединен с одним входом

компаратора 4, подключенного другим входом к источнику опорного напряжения, а выходом через блок управления 5 - к управляющему входу регулирующего элемента 1. Светоделительная пластина установлена относительно плоскости поляризации излучения под азимутальным углом oi , определяемым из соотношения

arctc ГГ cos (3; - 9t) - cos(0;+0t) Ы,- arctg -4Р pcos(e.+Q + cos(e;-&)

&$b

tfeb

о

00 00

где б; - угол падения;

9fc УГОЛ преломления;

(1)

г

о Ws

у т - поляризационное соотношеР ние;

WS Wp - амплитуда S-- и Г-компонент ичпучетчя соответственно.

Устройство работает гледукспим oflрячон.

Поляризованное излучение поступа- е-Г ив вход устройства, часть его направляется светоделительной пластиной |иа фотоприемник, При изменении мощное тй излучения от действии дегтяПилкзи- рующитс факторов меняется и часть его, отводимая светоделитрлы ой пластиной 2 на фотопрнемник 3. Сигнал с фото- пркемянга 3 поступает на один из вко- дов компаратора, сравнивается с опорным напряженном на другом входе компаратора А, и разностный сигнал поступает в блок управления 5, формируя сигнал, управляющий регулирующим элементом 1, и таким образом мощность оптического излучения. В результате установки счетоделительной пластины под азимутальным углом ei , связанный с углом падения 0; соотношением (О, изменение поляризационного соотношения не сказывается на точности стабилизации мощности оптического излучения на выходе устройства,

Интенсивность падакйцего на свето- дялнтельную пластину оптического излучения I состоит из ннтенсивностей S-компонентн 15 и Р-компоненты Тр

Э +

1„ (2).

Р

Она может оставить- Т«

ся постоянной, я соотношение 1а и варьироваться. Чтобы изменение соотношения 1Э и 1р компонент падающего оптического излучения не привело к неодинаковым относительным изменениям в интенсивностлх прошедшего Хй и отраженного I4 оптических пучков необходимо с учетом (2) иметь

Kr,

где К,

I

ЬЬ.

IpRp

I.T

IpTp

const (3)

Rg, Rp т„ т. - коэффициент деления светоделитель ной пластины; соответственно коэффициенты отражения S- и Р-компонент; соответственно коэффициенты пропускания

S- н Р-кот-стонент.

Выражение (3) выполняется при Rg Rp и Т3 te Tp (4). Для эллиптически поляризованного излучения коэффицнент отражения определяется следующим образом:

О R

f U4R,

OJ Ǥ

При повороте пластины на азимутальный угол новые значения компонент to, и ОЭубудут сведены со старыми со- отноптеннпми:

(cosoL- -- eineOw.j J

O (cossi + -$ в1псС)ир.

Тогда согласно условию (4)l

(cosetain f-)1R «

Я

(C08«t4 4 а{псО«Кр .

Выделяя HI этого выражения вб с учетом формул Лренеля, получим

rf- nrrto -I COS(g,-et) - C08(

Ы- arctR ЧР .4Й4) cos e;-6t) (5)

Зависимость (5) приведена на фиг. 2. Угол падения 0 выбирается из конструктивных соображений, а угол «6 кз графика фиг. 2 либо соотношения (5), При этом достигается равенство

5

0

0

5

R9Rp, что обеспечивает независимость коэффициента деления от флуктуации поляризационных характеристик источника излучения.

Пример. В качестве регулирующего элемента применен акустоонти- ческий модулятор МЛ-201, в качестве светоделительной пластины - пластина из плавленого кварца с полированной поверхностью, в качестве компаратора - микросхема 521СА1, блока упг равления - генератор Г4-1АЗ, фотоприемника - фотодиод ФД-24К. Свето- делнтельная пластина была поставлена под углом в; z 20°. Устройство использовалось с источниками излученияв у которых поляризационные соотношения были Р 500 и Р « t. В первом случае в соответствии с графиком фиг„ 2 ot - 0,5°, во втором об « 4°. Регистрограмма долговременной нестабильности мощности источтгка оптичес ° кого излучения в сравнении с располо- жением пластины при угле Ј. 45 показывает, что применение устройства стабилизации мощности поляризованного оптического излучения позволяет значительно повысить точность стабилизации мощности излучения.

bUonep

.Изобретение может быть использовано при создании высокостабильных по мощности источников поляризованного логического излучения. Цель изобретения состоит в повышении точности стабилизации мощности за счет исключения влияния нестабильности поляризационных характеристик источника излучения. Устройство содержит регулирующий элемент 1, светодели- тельнуга пластину 2 и фотоприемннк 3, выход которого соединен с входом компаратора 4, подключенного другим входом к источнику опорного напряжения, а выходом через блок управления 5 - к регулирующему элементу. Све чэделительная пластина установлена относительно плоскости поляризации под азимутальным углом об , определяемым из соотношения, приведенного в формуле изобретения. 3 ил. 3

d

Ю

9 в

7 б 5

Ч 3

1 J

югозочозомтоводов

SWSeWSOMTQMSO Фил.2

т

;5Ш

Фиг.З