Делитель-коммутатор поляризованного излучения Советский патент 1983 года по МПК G02B5/30 

Изобретение относится к области прикладной оптики , в частности к устройствам для разделения световых пучков на заданное количество элеме тарных лучей и их коммутации, и може найти применение в оптических систе мах связи, а также в технологии, медицине и биологии. Известны устройства для отклонени оптических пучков на основе изменения показателя преломления рабочего вещества- злектрооптические и акусто оптические дефлекторы fl. Эти устройства отклоняют пучок из одного положения в другое. Однако при этом они могут служить лишь для последовательного переключения пучка от одного абонента к другому и не позволяют параллельно переключать большое число абонентов. Известен делитель-коммутатор поляриз ов ан иого и з лучен ия, содержащий источник поляризованного излучения, двулучепреломляющий кристал, оптичес кая ось которого не совпадает с направлением прохождения излучения через него, и поляризатор-анализа.трр 2 3.. Дв улучепреломляющий кристалл при этом выполнен в виде двух прямых призм, имеющих в основании прямоугольные треугольники и обращенных друг к другу гипотенузными гранями. Оптические оси призм ориентированы под прямым, углом друг к другу, причем ось одной из них перпендикулярна ее основаниям. Эллиптически поляриэованный пучок от источника, падающий нормально на входную Kaie-fHyio грань первой призмы,выходит из определенных участков второй призмы линейно поляризованным.При этом ориентация плоскостей поляризации оказывается одинаковой для участков, расположенных на одном и том же расстоянии дру от друга. Установленный соответствую щим образом поляризатор-анализатор пропускает излучение с плоскостью по ляризации, параллельной его оси, и задерживает излучение с перпендикулярной ориентацией плоскости поляриз ции. Таким образом осуществляется де ление исходного пучка на составные, удаленные друг от друга на одинаковы .расстояния. Вращение поляризатора-ан лизатора обеспечивает коммутацию эти пучков. Недостатком этой конструкции явля ется невозможность работы с линейно поляризованным лазерным излучением, отсутствие управления кратностью дел ния исходного пучка на составные и назкая частота коммутации этих пучко обусловленная механическим способом ее осуществления. Цель изобретения - обеспечение возможности преобразования линейно поляризованного лазерного пучка с изменением кратности его деления и высокочастотной коммутацией разделенных пучков. Цель достигается тем, что в делитель-коммутатор поляризованного излучения, содержащий источник поляризованного излучения, двулучепреломляющий кристалл, оптическая ось которого не совпадает с направлением прохождения излучения через него, и поляризатор-анализатор, введены электрооптический элемент и цилиндрическая линза, установленные между источником и кристаллом, который выполнен в виде треугольной прямой призмы, установленной с возможностью поворота вокруг оси, параллельной ее боковым граням. На чертеже представлено предлагаемое устройство. Оно состоит из лазера 1, являющегося источником линейно поляризованного излучения, электрооптического элемента 2, который при приложении к нему напряжения поворачивает плоскость поляризации проходящего излучения на 90°, цилиндрической линзы 3, расширяющей пучок в плоскости, треугольной прямой призмы 4, выполненной из двулучепреломляющего кристалла, оптическая ось которого не совпадает с направлением прохождения излу-. чения через него, и установленной с возможностью поворота вокруг оси 5, параллельной боковым граням призмы, и и поляризатора-анализатора 6, выполненного, например,в виде поляроидной пленки. Делитель-коммутатор работает следующим образом. Линейно поляризованный пучок от лазера 1 проходят через электрооптический элемент 2 без изменения ориентации плоскости его поляризации при отсутствии напряжения на элементе 2 и расширяется в плоскости цилиндрической линзой 3. На выходе призмы 4, благодаря различной оптической длине пути проходящих через нее лучей, образуются две группы пучков, плоскости поляризации которых взаимно перпендикулярны. При этом пучки с одинаковой ориентацией плоскостей поляризации равно-удалены друг от друга. Установленный соответствующим образом поляризатор-анализатор б -пропускает пучки с плоскостями поляризации, параллельными его оси, и задерживает пучки с перпендикулярной ориентацией плоскостей поляризации. Таким образом, осуществляется деление- исходного пучка на составные, удаленные друг от друга на одинаковые расстояния. Управление краткостью деления осуществляется поворотом призмы 4 вокруг оси 5 благодаря Изменению оптической длины пути пучка в призме 4. Коммутация разделенных пучков обеспечивается подачей .напряжения на электрооптический элемент 2,

причем частота коммутации определяется частотой подачи этого напряжения и,следовательно,может быть весьма высокой.

Таким образом, использование изобретения обеспечивает возможность преобразования лазерного пучка с изменением краткости его деления от единиц до нескольких десятков раз и с частотой кс 1мутации разделенных пучков 1,5 ГГЦ.

ДЕЛИТЕЛЬ-КОММУТАТОР ПОЛЯРИЗОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащий источник пoляpиэoвaннoVo излучения, двулучёпреломляющий кристалл, оптическая ось которого не совпадает с направлением прохождения излучения через него, и поляризатор-анализатор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности преобразования линейно поляризованного лазерного пучка с изменением кратности его деления и высокочастотной коммутацией разделенных пучков, в делитель-коммутатор введены электрооптический элемент и цилиндрическая линза, установленные между источником и кристаллом, который выполнен в виде треугольной прямой призмы, установленной с возможностью поворота вокруг оси, параллельной ее боковым граням. СЛ С