Электрооптический дефлектор Советский патент 1980 года по МПК G02F1/29 

1

Изобретение относится к оптеэлектронике, в частности, к устройствам, управлякнцим положением ложного излучения.

Известен электрооптический дефлектор, осуществляющий отклонение излучения по двум координатам l . Известный дефлектор содержит электрооптические пластины с электродами и двулучепреломляющие пластины.

При подаче управляющих напряжений на электроды линейно поляризованное излучение изменяет фазу и, проходя через двулучепреломлякхдие пластины, смещается в пространстве. Два комплекта электрооптических и двулучепреломляющих пластин, сориентированных взаимно перпендикулярно,обеспечивают отклонение излучения по двум координатам в две позиции по каждой из координат.

Для обеспечения возможности отклонения излучения в любое число позиций по каждой из координат количество комплектов электрооптических и двулучепреломляющих пластин должно быть увеличено в соответствующее число раз, при этом толщина пластин должна увеличиваться в геометрической прогрессии.

Недостатками известного дефлектора являются высокие управляющие напряжения, сложность изготовления и юстировки дефлектора, обусловленная необходимостью точной установки большого числа пластин, дороговизна, обусловленная необходимостью изготовления большого количества оптически совершенных кристаллов.

fO

Известен также дефлектор градиентного типа 2 .

Этот дефлектор содержит два электрооптических кристалла, на грани которых нанесены управляющие электроды,

15 причем эти грани параллельны направлению распределения излучения. Источник управляющего напряжения подключен к управляющим электродам таким образом, чтобы в квадрупольном конденса20торе, образованном электродами, создать градиент электрического поля, обусловленный этим полем градиент показателя преломления.

Оптическое излучение, проходя фа25зу с градиентом показателя преломления, отклоняется в направлении в сторону оптически более плотной среды. Изменяя величину управляющего напряжения можно изменять величину градиента показателя преломления и соответственно Угол .отклонения излуче ния. Наличие двух кристаллов с двум взаимно перпендикулярными направлениями наводимых градиентов показате ля преломления позволяет произвести отклонения подвум координатам на любое число позиций. Недостатком известного дефлектора 23 являются сложность конструк.ции, обусловленная необходимостью и готовления достаточно длинного (несколько сантиметров) оптически совершенного кристалла, тщательной по лировки его граней для придания тре буемой восьмигранной формы. Ближайшим по технической сущност и достигаемому эффекту к описываемо изобретению является дефлектор градиентного типа З , который содержит пластину из оптически изотропно го материала с прозрачными электродами, один из электродов низкоомный другой высокоомный, электроды включены -последовательно и при Подаче на них управляющего напряжения в пластине возникает градиент показателя преломления. Световое излучение проходит в направлении этого градиента. Плавно изменяя напряжение, можно непрерывно изменять угол отклонения излучения. Недостатком известного дефлектора является ограниченная способность по отклонению - всего по одной координате. Целью настоящего изобретения является расширение функциональных во можностей, а именно - обеспечение возможности отклонения по двум коор динатам. Поставленная цель достигается тем что в дефлектор введена вторая аналогичная пластина, расположенная по наводимому градиенту показателя преломления перпендикулярно первой плас тине .

Сущность настоящего изобретения поясняется чертежом, где схематически изображена конструкция дефлектора Дефлектор состоит из электрооптического кристалла 1, на котороый нанесен низкромный электрод 2 и высокоомный электрод 3 с контактными площадками 4 и 5, а также электрооптического кристалла 6 с низкоомным электродом 7, высокоомным электродом 8 и контактными площадками 9 и 10.

Низкоомные з-л ктроды 2,7 обоих кристаллов постоянно подключены к одному полюсу источника управляющих напряжений, например к общему электроду земля . Управляющее напряжение на выоскоомные электроды 3, 8 может подаваться двумя способами. Напряжение (и) подводится к контактным площадкам 4, 9, а контактные площадки 5, 10 заземляются, как это изображеТехнико-экономический эффект,от

изобретения состоит в расширении функциональных возможностей, упрощении конструкции дефлектора и снижении затрат на его изготовление и юстировку.

Формула изобретения

Электрооптический дефлектор, содержащий пластину из оптически изотропного материала с прозрачными электродами, один из которых низкоомный , другой - высокоомный, о т личающийся тем, что, с

целью обеспечения возможности отклонения по двум координатам, в него введена вторая аналогичная пластина, расположенная по наводимому градиенту показателя преломления перпендикулярно первой пластине. но на чертеже, либо наоборот, заземляются контактные площадки 4, 9, а напряжение подается на контактные площадки 5, 10. В исходном состоянии (без подачи управляющих напряжений) луч 11 света проходит -через кристалл 1, не меняя направления, (по направлению 12) и, также не меняя направления в кристалле б, попадает в положение 13. При подаче управляющих напряжений на кристалл 1, на контактную площадку 4, и заземлении контактной площадки 5 в кристалле,возникает градиент электрического поля, направленный вертикально (на чертеже показан сплошной стрелкой). В соответствии с градиентом электрического поля возникнет градиент показателя преломления и луч 11 света после прохождения кристалла 1 попадет не в исходное положение (по направлению 12),а в положение 14, т.е. отклонится от исходного положения на угол, пропорциональный величине наведенного градиента показателя преломления. Если на кристалл 6 не подают управляющее напряжение, то луч, пройдя через него, попадает в положение 15, а если напряжение на него подают, то в положение 16 или 17, если на кристалл 1 не подано напряжения, поскольку и в кристалле 6 также может наводиться градиент показателя преломления и направление его перпендикулярно направлению градиента пoкqlзaтeля преломления кристалла 1. Когда управляющие напряжения будут поданы в комбинации, указанной в скобках на чертеже, направления наводимых градиентов изменяются на 180° (показаны пунктирными стрелками), что приводит к увеличению вдвое угла отклонения либо числа позиций, в которые можно отклонить луч.

, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Nelson T.I., Belt. Syst.Techn, 1964, 43, 3, p. 821-845.

2.Пат(ент США W 3702722, кл, 350-110, опублик. 1972.

3.Заявка 2495983/25, 06.04.78, ,по кЬторой принято положительное решение.