Акустооптический дефлектор Советский патент 1982 года по МПК G02F1/33 

(5) АКУСТООПТИЧЕСКИЙ ДЕФЛЕКТОР

Изобретение относится к устройствам управления оптическим излучением и может быть использовано в системах оптической обработки информации.

Известен планарный акустооптический дефлектор, служащий для формирования линейного оптического растра в плоскости планарного волновода 111.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является дефлектор, содержащий оптический волновод, состоящий из подложки и несущего, слоя, устройство ввода оптического излучения в волновод, возбудитель акустических поверхностных волн (АПВ), блок управления этим возбудителем.

3 известном дефлекторе в результате акустооптического взаимодействия оптическая волноводная мода излучается в подложку пленарного волновоца. Изменяя частоту АПВ, возможно формировать вертикальную строчную развертку оптического луча 2.

Недостатком известного дефлектора являются его ограниченные функциональные возможности, в частности невозможность получения двух строк развертки с ортогональной поляризацией и отсутствие независимого управления интенсивностью оптического луча в строчной развертке.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей дефлектора

to путем получения двух строк развертки с ортогональной поляризацией и независимое управление интенсивностью оптического луча в точках строчной развертки.

15

Поставленная цель достигается тем, что в акустооптический дефлектор,содержащий оптический волновод, состоящий из подложки и несущего слоя, устройство ввода опт1 ческого излучения волновод, возбудитель акустических поверхностных волн и блок управления этим возбудителем, дополнительно введены возбудитель акустических сдай39

говых волн в виде когерентной решетки и блок управления им, расположенный по ходу оптического излучения за устройством ввода оптического излучения в волновод таким образом, что поляризация, направление распро.странения акустических сдвиговых волн и направление распространения оптических волнрводныхволн взаимно, перпендикулярны, поглотитель акустических волн, расположенный напротив возбудителя акустических сдвиговых волн, поглотитель оптических волн, расположенный по ходу оптического излучения за возбудителем акустических-сдвиговых волн.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство-, на фиг. 2 - то же с иным расположениемпоглотителя и возбудителя- на фиг. 3 дисперсные кривые .

Устройство содержит элемент 1 ввода оптического излучения в волновод, несущий слой планарного оптического волновода 2, подложку 3 разделительный слой А (прозрачный диэлектри с малым показателем преломления, например кварцевое стекло), по-глотител 5 акустических волн блоки.6, 8 управления, возбудитель 7 АПВ, возбудитель 9 акустических сдвиговыхо волн, поглотитель 10оптических волн.

Устройство работает следующим образом.

Оптический луч через элемент Г ввода поступает в несущий слой оптического волновода 2, где преобразуется в оптическую волноводную волну, распространяющуюся вдоль оси X подложки. При распространении оптической волноводной моды в волноводе происходит ее взаимодействие с АПВ, генерируемой возбудителем 7 и распространяющейся навстречу оптической волноводной моде, и с акустической сдвиговой волной, генерируемой возбудителем 9 поляризованной по оси Z и распространяющейся вдоль оси У. В результате действия акустической сдвиговой волны на среду оптического волновода происходит изменение параметров эллипсоида показателей, преломления, та.к что его главные оси будут теперь ориентированы под углом tS к осям У и Z. Возмущенный таким образом участок оптического волновода оказывается двулучепреломляющим для оптической вол1- СВОдной моды любой поляризации, в результате чего возни374

кает связь между Е и Н оптическими модами и энергия может перекачиваться из одной волноводной моды в другую. Таким образом, воздействие АПВ 5 и акустической сдвиговой волны ьа оптическую волноводную моду приводит к образованию двойной вертикальной строчной.развертки, состоящей изналоженных двух вертикальных строчных

O разверток с ортогональной поляризацией (Е и Н), интенсивность и угол излучения которых меняются с помощью управляющих блоков 6 и 8 С целью устранения переотражений акустических

5 волн от границ .устройства, возбудитель 9 сопряжен с поглотителем 5 акустических волн, помещенным на диэлектрический, слой 4 с малыми потерями.

0 Расположение поглотителя 5 и возбудителя 9 может-быть иным.(фиг. 2).

Независимость управления интенсив- ностью отклоненного пучка в точках растра обеспечивается уменьшением

5 толщины несущего слоя волновода до значения h, лежащего в пределах, при котором существует только одна оптическая волноводная Н-мода. На фиг. 3 представлены дисперсионные

0 кривые J f(h), где jT - замедление оптических волноводных волн, h - толщина несущего слоя волновода, а и ftпределы существования одной Н-моды. На двулучепреломляющем участке волноJ вода часть энергии Н-моды будет Перекачиваться в Е-моду, но так как толщина волновода такова, что Е-мода существовать в нем не может, то часть Энергии моды вытекает из несущего

р слоя 2 в.подложку 3, где попадает на поглотитель 10 оптических волн. При дальнейшем распространении оптической Н-моды в волноводе происходит ее дифракция на АПВ, в результате

чего образуется вертикальная строчная .развертка, интенсивность излучения в .которой можно регулировать с помощью блока 8 управления.

Предлагаемое устройство обеспечивает получение двух строк с ортогональной поляризацией и независимое управление интенсивностью оптического луча в строчной развертке.

Формула изобретения

Акустооптмческий дефлектор, содержащий оптический волновод, состоящий из подложки и несущего слоя, устройство ввода оптического излучения в волновод, возбудитель акустических поверхностных волн, блок управления этим возбудителем, отличающийся тем, что, с целью расшире ния функциональных возможностей дефлектора путем получения двух строк развертки с ортогональной поляризацией и независимого управления интенсивностью оптического луча в точках строчной развертки, в акустоопти ческий дефлектор дополнительно введе ны возбудитель акустических сдвиговы волн в виде когерентной решетки и блок управления им, расположенный по ходу оптическогс излучения за устрой ством ввода оптического излучения в волновод таким образом, что поляризация, направление распространения акустических сдвиговых волн и направление распространения оптических волноводных волн взаимно перпендикулярны, поглотитель акустический волн, расположенный напротив возбудителя акустических сдвиговых волн, поглотитель оптических волн, расположенный по ходу оптического излучения за возбудителем акустических сдвиговых ролн. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Яковкин И.Б. и Петров Б.Д. Дифракция света на акустических поверхностных волнах. Новосибирск, Наука, 1979, с. 109. 2. Там же, с. 112 (прототип).

J f /rfSt/fff

/. J