СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЛИНЕЙНО-ПОЛЯРИЗОВАННЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1973 года по МПК G02F1/01 G02B5/30 

1

Изобретение относится к лазерной технике и может найти применение в системах лазерной связи.

Известны способы формирования импульсов на основе ячейки Керра или же с использованием кристаллов типа АДР, КДР, кристаллов титаната бария и др.

Однако известные способы обеспечивают получение сравнительно больших длительностей формируемых импульсов. В большинстве случаев употребляют высоковольтные управляющие напряжения, что препятствует использованию известных способов.

Целью изобретения является получение импульсов длительностью от Ю до 0 сек.

Для этого луч света пропускают через первый поляризатор, разлагают его на две компоненты с ортогональными плоскостями колебаний, сдвинутые по фазе на половину длины волны, и пропускают через второй поляризатор с азимутом пропускания, равным азимуту пропускания первого поляризатора.

Устройство, позволяющее реализовать предложенный способ, содержит два поляризатора и фазовую полуволновую пластинку. Первый поляризатор ориентирован так, что азимут оси пропускания равен 45°. Свет выходит из него линейно-поляризованным под углом 45°, плоскость колебаний света на чертеже отмечена векторами MiMz. Установленная за поляризатором фазовая полуволновая пластинка ориентирована так, что азимут оси наибольшей скорости равен 90°. Проходя через пластинку, линейно-поляризованный свет разлагается в ней на два ортогональных колебания AiAz и BiBz, причем колебание опережает колебание ЛИа по фазе на угол

8 1 -. Очевидно б - относительный сдвиг

фазы, абсолютный же сдвиг фаз может быть больше относительного во много раз, и в общем случае равен

о. - d(n-; - П:, ),(1)

где бх - абсолютный сдвиг фазы или разность хода, d - толщина пластинки,

П-. и «g - показатели преломления по осям Ох и Оу.

Затем свет попадает на второй поляризатор, который так же, как и первый, имеет азимут пропускания 45°. Из треугольников ВЕО и BzEzO следует, что амплитуда колебания, распространяющегося вдоль оси Оу, проходя через второй поляроид, ослабляется в два раза. На чертеже она изображена векторами Е,Ег.

Результирующее колебание KiK2 доходит до второго поляризатора через время t, но через поляризатор не проходит, между и kiKz равен 90°.

Очевидно, что / и будет времности импульса.

t ,

где V - фазовая скорость света. Из (1) и (2) следует, что jd

t

V

где J n--n-}

коэффициент двулучепрело.мления.

Если выбрать в качестве фазовой полуволновой пластинки кристалл исландского шпата толщиной 33 мм, то сек.

Подбором толщины фазовой нластинки или изменением коэффициента двулучепреломления можно изменять длительность имнульса.

Очевидно, что импульс с минимальной длительностью получится в том случае, когда относительный сдвиг фазы равен абсолютному. В этом случае для длины волны 400 ммкм из формулы (2) получим / 10-15 сек.

Если иа систему падает световой импульс длительностью , то на выходе будет два и.мпульса длительностью т с промежутком времени между передними фронтами /. .

Если же , то на выходе будет два импульса длительностью t каждый, с промежутком времени между передними фронтами, равном т.

Второй импульс создается колебанием , распространяющимся с меньщей скоростью, и его проекция на опять дает значение , так как угол между ЛИв и равен 45°. Отсюда следует, что выходящие импульсы являются линейно-поляризоваииыми с азимутом - 45°С и имеют равные амплитуды. Оба импульса пространственно разделены в плоскости, перпендикулярной направлению распространения. Глубина модуляции определяется качеством поляризаторов и точностью установки азимутальиых углов.

Предмет изобретения

Способ формирования линейно-поляризованных электро.магнитных импульсов, отличающийся тем, что, с целью получения импульсов длительностью от до сек, луч света пропускают через первый поляризатор, разлагают его на две компоненты с ортогональными плоскостями колебаний, сдвинутые по фазе па половину дшины волны, и пропускают через второй поляризатор с азимутом пропускания, равным азимуту пропускания первого поляризатора.

,