Способ изменения фокусного расстояния оптической системы Советский патент 1980 года по МПК G02F1/29 

(54) СПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ Изобретение относится к области оптики, в.частности к способам изменения фокусного расстояния оптических систем. Известны способы изменения фокусного расстояния оптических систем, в которых градиент показателя преломления создается внешним магнитным полем путем изменения напряженности последнего, как, например, в устройстве для управления световым лyчoм lJ Вышеуказанный способ требует для своей реализации создания магнитных полей сложной конфигурации и больших напряженностей магнитного поля, что приводит к усложнению конструкции электромагнита, источника питания и охлс даюцих.устройств, а также имеет бол14шие потери света. Наиболее близким по технической сущности к данному способу является способ изменения фокусного расстояния электрооптической линзы . Этот способ заключается в том, на пластину накладывают электрическо поле для создания градиента преломления в направлении, перпендикулярно оси X, и изменением напряженности эл трического поля изменяют величину Ф кусного расстояния. ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕ№1 Однако для линз, работающих на электрооптическом эффекте, необходимы большие управляющие электрические поля (порядка 1-10 кВ), т.е. требуются специальные источники высокого стабилизированного напряжения и соответственна повышаются требования к изоляции. Целью изобретения является уменьшение напряженности электрического поля. Поставленная цель достигается тем, что в способе изкенения фокусного расстояния оптической системл, включающем наложение электрического поля на пластину из электрооптического материеша, пластину выполняют из германия, световой поток направляют под углом 20-45° к направлению (III) пластины, а в перпендикулярном направлении прикладывают давление, создающее изгибную деформацию . Способ может быть реализован в устройстве, изображенном на фиг. 1. Устройство работает следующим образом. Полупроводниковую пластину 1 с собственной проводимостью, вырезанную под углом ф-г 20-45 к кристаллографическому направлению (М) и имеющую омические контакты 2,подвергают дефо мации чистого изгиба струбциной 3,а в;направлении,перпендикулярном силе деформации,на нее накладывают электрическое поле с напряженностью Е„, этом распределение электронов-ды рок становится существенно неоднород ным(см.фиг.2).В зависимости от напра ,лёния электрического поля стоит возможность истощения кристалла носителйми заряда (кривсш I) или обогащенйя (крийая II). Это связано с тем, что в кристалле при деформации изгиб врэникает две области: сжатия и раст| жения. В результате вышеизложенного параметр анизотропии апроксимируатся линейной функцией а(у)ар.у, rj;e а - анизотропия равновесного .состояния кристсшла . ° Ь Ъ,

компоненты тензора подвижности электронов;t)p - компоненты тензора подвижности дырок. В областях сжатия и растяжения при одном направлении Е) возникает поток носителя заряда к середине кристалла (кривая И), а при противоположном направлении Е. возникает поток ОТ-середины поверхности кристалла (кривая |). Если скорость поверхностной рекомбинации на этих гранях вы0окая, то в первом случае проводийость кристалла увеличится (режим Обогащения), а во втором - уменьшится (режим истощения).

Таким образом, в результате перераспределения электронно-дырочньах пар по толщине кристалла возникает градиент их концентрации, направленный к центру кристалла при его истощении или к поверхности при обогащении.

Формула изобретения

Способ изменения фокусного расстояния оптической системы, включающий Нс1ложение электрического поля на пла:Тину ИЗ электрооптического материала

отличающийся тем, что, с целью уменыления напряженности электрического поля, пластину выполняют из германия, световой поток направляют под углом 20-45 к направлению (III) пластины, а в перпендикулярном направлении прикладывают давлени создающее изгибную деформацию.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №579671, кл. q 02 F 1/29, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР У611167, кл. q 02 F 1/29, 1976 (прототип) . Изменение концентргщии свободных носителей заряда влечет за собой изменение показателя преломления, т.е. возникновение градиента показателя преломления, противоположно направленного по сравнению с градиентом концентрации свободных носителей заряда. При пропускании слабопоглощаемого света, энергия кванта которого меньше ширины запрещенной зоны-полупроводника, в направлении X лучи отклоняются в направлении роста градиента показателя преломления и таким образом фокусируется (при истощении) или рассеиваются (при обогащении). Таким образом, незначительное изменение напряженности электрического поля позволяет значительно изменить фокусное расстояние, при этОм напряженность самого управляющего поля в 10-100 раз меньше, чем в других способах.