Пространственно-временной модулятор света Советский патент 1990 года по МПК G02F1/03 

Изобретение относится к технической физике, а именно к устройствам управле ния оптическим излучением для целей оптической обработки информации, и может быть использовано для записи и ввода в реальном масштабе времени двумерных изображений в когерентно-оптические системы обработки информации.

Целью изобретения яиляется укели- чение дифракционной эффективности, уменьшение управляюших напряжений, .расширение спектрального диапазона и мощности модулируемого излучения,

На чертеже представлена схема модулятора.

Пространственио-времелной модулятор содержит штастнггу кристгпла 1

среза, соответствующего максимальному поперечному электрооптическому эффекту, на одну поверхность которого нанесены прозрачный электрод 2, а на другую - диэлектрическое, зеркало 3 и йлой фотополупроводника 4 с.прозрачным электродом 5, Эти гшастинь приклеены с двух сторон к стеклянной шайбе 6 с впаянными металлическими жюта- ми 7.

Модулятор работает следующим образом,

Темновое сопротивление слоя фото- iполупроводника выбирается так, что ;в отсутствие записывающего (информативного) изображения на слое фотополупроводника все напряжение от внеш- :него источника падает на этом слое, т.е. напряжение на кристалле в этом случае отсутствует. При проектирова- НИИ изображения на поверхность фото- ;полупроводника его сопротивление про- Iстранственно модулируется в соответст ВИИ с пространственным распределением :интенсивности света в изображении. Это приводит к тому, что на кристапл попадает напряжение от внешнего источника тем больше, чем больше интенсивность света в данной точке изображе- ния.

Напряжение на кристал.п попадает локально ч ерез металлические жилы стеклянной шайбы, т.е. электрический потенциал на ,поверхности кристапл.а имеет дискретную структуру в отличие от структуры самого изображения. При этом величина локального потенциача, приложенного к кристаллу, зависит от интенсивности света в данной точке

записываемого, изображения, а электрическое поле в объеме кристалла существенно неоднородное, но с круговой симметрией. Так как срез кристалла в устройстве соответствует максимальному поперечному электрооптическому эффекту, то изменение показателя преломления в этом кристалле наблюдается только за счет поперечных составляющих поля. Поэтому в данном случае изменение двупреломления кристалла происходит только за счет затяжки электрического поля за геометрические размеры жилы шайбы.

В связи с этим диаметр жилы в шайбе выбирается минимально возможным. В пределе наиболее выгодным спедует

Q

„

j

5

0

5

считать Точечный контакт жилы с поверхностью кристалла. Для передачи фрагментов информативного изображения без искажений шаг заполнения штырей в шайбе должен быть меньше, чем ъшни- мальная пространственная частота, содержащаяся в этом фрагменте. Только в этом случае отсутствуют потери информации в процессе пространственной модуляции. При этом, так как информативное изображение передается, на поверхность кристалла в виде дискретного значения потенциала значительно меньшего размера, чем период информативной решетки, то ориентация векторов этой решетки в этом изоб- ражении для его последующего воспроизведения при считывании не имеет значения. Кроме того, за счет дискретизации электрического потенциала появляется возможность воспроизведения нулевых пространственных частот.

Формула изобретения Пространственно-временной модулятор света, содержащий пластину крис-. талла среза, соответствующего максимальному поперечному электрооптическому эффекту, с прозрачным электро- дом, нанесенным на нее с одной сторо- . ны, и диэлектрическим зеркалом - с другой, пластину фотополупроводника с прозрачным электродом с одной стороны и источник электрического напряжения, подключенный к прозрачным электродам, отличающийся тем, что,с целью увеличения дифракционной эффективности, уменьшения управляющих напряжений, расширения спектрального диапазона и мощности модулируемого излучения, в него дополнительно введена стеклянная метал- ловолоконная шайба, которая металлическими жилами приклеена к пластине электрооптического кристалла со стороны диэлектрического зеркала и, пластине фотополупроводника со стороны свободной поверхности, причем металлические жилы шайбы выступают над поверхностью ее стеклянного тела на расстояние, не меньшее, чем толщина оптического клея, а диаметр жил и шаг их заполнения в стеклянной шайбе выбраны меньше минимального периода пространственной решетки информативного сигнала.

Ж /.

«

f

; Z

ff Ж

zzz

322

п

zzz

X

az sz

ZB

as

X

zz

Изобретение относится к технической физике. Цель изобретения - увеличение дифракционной эффективности, уменьшение управляющих напряжений, расширение спектрального диапазона и мощности модулируемого излучения. Пространственно-временной модулятор света содержит пластину кристалла среза, соответствующего максимальному поперечному электрооптическому эффекту, с прозрачным электродом, нанесенным на нее с одной стороны, и диэлектрическим зеркалом - с другой, пластину фотополупроводника с прозрачным электродом с одной стороны и источник электрического напряжения, подключенный к прозрачным электродам. Для достижения цели в модулятор введена стеклянная металловолоконная шайба, которая металлическими жилами приклеена к пластине электрооптического кристалла со стороны диэлектрического зеркала и к пластине фотополупроводника со стороны свободной поверхности. Металлические жилы шайбы выступают над поверхностью ее стеклянного тела на расстояние, не меньшее толщины оптического клея, а диаметр жил и шаг их заполнения в стеклянной шайбе меньше минимального периода пространственной решетки информативного сигнала. 1 ил.