Планарный акустроптический дефлектор Советский патент 1977 года по МПК G02F1/33 

Иаофетезаив относится к cpeflCTaaivдлн управления оптическим иэлугекиеМ; в честности, к акустоопишеским устройст вам, н может №1ть использовано Б г,гало габвркгоиых ристемдх Ш1твгралы10й сптйкНо j,

Известны акуот-ооптические дефлекторы. (основанные на взаимодействии света с объемнык1Я aKycTJfqecKiiiviii волнами, распроотранлюшггмисй в твердых или средах. Возбуждение таких воли осутцесгй.ыот-. ,ij ся при помощи 1 ьезоэлактричесЕих преоора-; Эователей .

Такие устройстЕа при всех к.к ществйх обладают существенньпм а-едастат ком -довольно большими габарктами, ъто ;р обуславливает Бысо}сую ст-окглость KiKJi;;. устройств, поскольку довольно слоШ по- лущЕТЬ твердоте.т1ьные звукопроводы больших раамеров с хорошим опл ееким }.:а. чеством.;90

Известны также акустооптическле дстЬлекторы, использующие взактлодейстаке света с новерхностными вкустачесзгсг-.ПЕ волнами, которые могут иметь сущесгБйн но меньшие габариты, чем jfiiOMKHyrbie25

nebjiijvCrapi. i:.:, j6bo: iHtnx волиах. T.-iKiJfl i stiapriLif fKyciOOJisjPitiCKu;; дофлэ1;тс1ры СОСТОЯ J3 no/uiO CKH КЗ лрнстаЛ. ;ti 46C}iOrc aurH4O;-:i.i TipoapajHoro пьезо.fijo;;7jjiivij 0 i:aHOL:t;.;ij-jj,ii; jia ieo БСгра}аэ « iL-rbJusbiMiM голой uiv}--c iPiOGK;fx

v 5йi-i;::i,гvf;l,l,S .jEVi-i. n Песу;;г;гг.; СЛао--Л Jii:) г(;П)П,:;;тр и;а С 6.i/Ii-ilib;-;, 4f;ll У .дл&ж:(П1, :;c.-j.v-; :.: r.j;C:/i:-Li :it:;(..,; |. Zj,

Ih; ooT.ajj-.L:-:; и:-; яв:1Кеч.;.1 ггеоочьии й уГ/OEJ-b ::.T ;nHjr ;{iib - ,ги:ф,ПГц|5:л;йП: ;-гй iiyi-. кя о .г ;;ецуфрлГ1;|:1- -днп-vo (иа члсюто нп..

p.r.;iKvi .I.M.j ;.i ц v ;-3fi4ij::;e лГлJUJ ЗГКЛЭЖ- Я,:.и Iv.aGi Jl .-jiJyKiK , 3v ЙГ:/) ЧЬ JfO .

i:vi-::;iO iO гь iRi-GSiic--, ).)ый

с juHfH: :i.4 i му :r.a ajCy it S-CkU/;. ri05--OpK- lOCTri-iA l :;-:: a|:- .,lisr k b.;;nbIiU f- лр;.-.

Ь ;Кф;1С:,- О;;;; ч naTi L;:vi ЬучОК .(-,j-iiiHy t MNb TO :-;:: р У--1 -:--l-Ml-W U }; гллИфр;;...iia): i:-H -::. :.n:iiKj jiuiiib иа

.-. улу-iiJ eHiie раероиш 1 ::едафега:1фоаен; 0™

го световых пучков прв сокращении дро дольных размеров дефлектора.

Это достигается путем селективного отражения недифрагированного светового пучка, для чего на части несущего слоя на пути этого пучка расположен избиратель ный отражатель в виде участка с периоди носким гофром для фэгговского отражений этого пучка, а у боковой стороны дефдектора расположен светопоглотитепь.

На чертеже изображен предлагаемый дефлектор.

Планерный акустооптический дефлектор содержит подложкз 1 из кристаллического диэлектрика, обладающего прозрачностью в званном диапазоне оптических шв ИК волн, пьезозффектом и фотоупругостью (например, из щзисталшшескогокварца, виобата лития и т л.); несущий диэлектрический СЛО& 2 в виде тонкш пленки вз оп« тнческа гфозрачного диэлектрика (например CTsmOt поиистщ ой и TWJu)t встречно-штыреBoft возбудитель афотических воверхностны волк 3, участок трехслойного оптического волновода с гофрированной границей раз- дела подложки и несущего слоя 4; гофр на подложке изготовляется травлением; поглопивяаий слой 4тланарного волновода 5, выдалн шый из материала, поглощающего оптческое излучение (например, сл&й железа, полист}фола с примесью графита.)

Устройство работает следующим образом

Пучок оптических поверхностных волн 1ОПВ) распространяется б направлении АС. Акустические поверхностные вошсы (АПВ), создаваемые возбудителем 3, распространя fOTCH в направлении О О. В результате взаимодейстаня ОПВ и АГТР получается недн рагированный пучок, распространяющийся в прежнем направлении, и дифраги роввшалй пучок,, распространтощийся в нащрввлении ОВ, которое зависит от д,щшы АПБ н угла падения ОПВ. Недифрагирован ный пучок попадает на участок волновода с гофром 4т и, отражаясьот него, попадает по пути СД на участок|волновода с погло- шаюшим слоем 5. Нормаль с волновым 4)ронтом гофчра ; ЕЕ образует с падающим пучком света угол

ft

. i оj ,

,.

где,Я - длина волны света в свободном пространстве;

- коэффициент замедления поверх ностной волны, света ;:

А - период гофра,

что обеспечивает брэгговское отраже- ние недифрагированного пучка от гофра. Лхубина гофра выбирается так, чтобы (юагированный пучок не попадал в nonocj резонансного брагговского отражения. Пе риод гофра, кроме условия (1), должен удовлетворять условию

,

(2)

поэтому в ди4рагированном пучке отсутстквуют потери на излучение.

ормула изобретения

Пленарный акустооптический дефлектор, . выполненный в виде подложки из 1фЕСталлй-; ческого оптически прозрачного пьезоэлект. рика с нанес ешойми на нее встречно-шты-. ревым возбудителем акустических поверхностных волн и несущим слоем из диэлектч рика с большим, чем у подложки, показа- телем преломления, отличающий с я тем, что, с целью ул чшения разре шения дифрагированного и недифрагированного световых пучков при сокращении продольных размеров дефлектора, на части сущего слоя на пути недифрагированного светового пучка расположен избирательный отражатель в виде участка с периодическим гофром для брэгговского сярражения этбго пучка, а у боковой стороны дефлектора расч положен светопоглотитель.

Источники информации, принятые во вни« мание при экспертизе:

1. Катыс Г. П.1 и др. Модуляция и отклоЕгение оптического излучения. М,, Наука, 1967, с. 141.

2rKuhrt L ei qiTPef gectioH of аи opUcoi2 Bended wava by a. surface аса usLie .PIiy$ Leil,,lJ, Mfi6, 265-267.