УСТРОЙСТВО для ОТКЛОНЕНИЯ СВЕТОВОГО ПОТОКА Советский патент 1965 года по МПК G01D5/36 

в известных устройствах для управляемого углового отклонения светового луча воздействуют на промежуточный, подвижный относительно луча элемент устройства (зеркало, призму, линзу и т. п.), который при своем движении отклоняет отраженный от него или прошедший через него луч. Инерционность системы, приводящей в движение этот подвижный элемент, ограничивает быстродействие таких устройств.

Предложенное устройство позволяет повысить быстродействие отклоняющих свет систем благодаря тому, что оно выполнено в виде удлиненного прямоугольного параллелепипеда, составленного из двух или больщего количества трехгранных призм, изготовленных из электрооптических кристаллов, причем свет падает на торец параллелепипеда, боковые стороны которого покрыты электродами. Для использования такого устройства в качестве светового клапана в оптическом квантовом генераторе его располагают между внешними зеркалами генератора, установленными под углом друг к другу.

На фиг. 1-3 .изображены устройства для отклонения светового потока (девиаторы), выполненные в форме брусков с электродами; на фиг. 4-5 - девиаторы, составленные из нескольких призм или нескольких брусков соответственно; на фиг. 6 - расположение

девиатора в оптическом квантовом генераторе.

Электроды, изображенные на фиг. 1, 2 и 3, расположены па основаниях (снизу) и катетиых гранях (сверху) трехгранных составляющих призм. Над брусками показаны сечения оптических индикатрис призм нормальными к лучу плоскостями (торцами) и обозначены кристаллографические оси X, У, Z, указывающие ориентировку соответствующих кристаллов, из которых изготовлены призмы бруска. На чертеже показана только одна из возмол ных ориентировок кристаллов при соответствующ,ем направлении поля для кубических,

тетрагональных и тригопальных кристаллов, обладающих электрооптическим эффектом. Так как отклоняющее действие девиатора тем больше, чем больше отношение длииы бруска к поперечному размеру, то для заданного по

шириие пучка параллельных лучей, проходяш,его через брусок, требуется достаточпо большая его длина, а следовательно, и большие по размерам кристаллы. Кристаллы больших размеров трудно выращивать и желательно

использование кристаллов сравнительно малых размеров. С этой целью предлагаются варианты конструкции брусков, составленных из ряда призм (фиг. 4,6 и 4,8), эквивалентные по отклоняющему действию исходному

Для отклонения шнрокоапертурного параллельного пучка лучей предлагается примерная конструкцня блока девиатора света (фиг. 5), составленная из системы исходных брусков. Кристалл /, рубина и кристаллический электрооптический девиатор света, скленный из двух трехгранных призм 2 и 3, расположены между внешними зеркалами 1 и 5 оптического квантового генератора (ОКГ). Призматический стержень девиатора покрыт электродами 6 и 7, расположенными на боковых гранях стержня. В отсутствие напрял ения на электродах показатели преломления призм для линейно поляризованного излучения рубина равны и на поверхности склейки призм не возникает нреломления света, т. е. свет проходит через девиатор, не изменяя своего направления.

Под действием поля между электродами на кристаллы призм их показатели преломления изменяются на равные по величине, но противополол ные по знаку прираш;ения. В этом случае проходящий через девиатор свет претерпевает преломление иа указанной поверхности раздела призм и отклоняется от первоначального направления. Сечение такого отклоняемого дезиатором светового пучка при его многократном отражении от внешних зеркал ОКГ выходит за пределы сечеиия рубинового стержня и ОКГ .не возбуждается после световой подкачки. Если зеркала отъюстировать под некоторым углом друг к другу при приложенном к электродам девиатора постоянном напряжении определенной величины, при котором девиатор отклоняет световой пучок на некоторый угол, равный углу между внешними зеркалами, то ОКГ возбуждается и

генерирует световой импульс. При снятии же постоянного напряжения, из-за непараллельиости зеркал, световой пучок ОКГ при многократном отражении от,зеркал отклоляется и

быстро выходит из пределов сечения кристаллического генерирующего свет стержня. Поэтому ОКГ не возбуждается при световой подкачке. Если теперь подать короткий- импульс напряжения на электроды устройства с амплитудой, равной постоянному напряжению, при котором юстировались зеркала, то ОКГ в течение этого короткого промежутка времени возбудится и выделит всю запасенную в нем энергию после световой подкачки, так как

угол отклонения луча скомпенсирует угол между зеркалами, и свет, многократно отражаясь от них, не выходит за пределы сечения генерирующего кристалла.

Предмет изобретения

1.Устройство для отклонения светового потока, основанное на электрооптическом эффекте, отличающееся тем, что, с целью повыи:ения быстродействия, оно выполнено в виде удлиненного прямоугольного параллелепипеда, составленного из двух или большего количества трехгранных призм, изготовлеиных из электрооптических кристаллов, причем свет

падает на торец параллелепипеда, боковые стороны которого покрыты электродами.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью использования его в качестве светового клапана в оптическом квантовом

генераторе, оно расположено д-шжду внешними зеркалами последнего, установленными под углом друг к другу.

кристаллы клссср i кристалпы к/1(:.:с; - -ттипа АИР) J 2 IKdapuJ фуг 2

Тригонсльные

б/г jf

Фиг.

Фиг.5

Фи2.6