Способ отклонения светового луча Советский патент 1982 года по МПК G02F1/29 

(54) СПОСОБ ОТКЛОНЕНИЯ СВЕТОВОГО тЬчА

v ... :; :., . ,. - /.

Изобретение относится к оптоэлектронике, точнее к способам управления световым лучом; и может быть использовано для создажя устройств типа дефлекторов, переключателей- евета и модуляторов.

Известны способы отклонения светового луча с использованием акустооптических и электрооптических эффектов, основанные .на изменении показателя преломления некоторых кристаллов под действием акустического и электрического поля Г.

Недостатками этих способов являются необходимость выполнения преобразования позиция --частота в акустооптическом способе, высокий уровень управляющих напряжений и относительно большие размеры кристаллов в электрооптическом способе.

Наиболее близким к предлагаемому является способ отклонения светового луча в азимутальном и радиальном направлениях, падающего на магнитооптическую пластину с подосовой до манной структурой, при осуществлении которого изменяют величину щ остранственно однородного магнитного поля, лежащего в плоскости магнитооптической пластины 2.

Недостатками этого способа являтся низкие надежность и оптическая эффективность вследствие того,что работоспособность устройств .на базе

10 известного способа ограничена условием , где q - фактор чества материала магнитооптической пластины, что снижает магнитоопти- . ческую добрбтность магнитооптической

15 пластины, а, также предъявляет йсключительно высокие требования к качеству материала магнитооптической гшастины.

Цель изобретения - повьшение на20дежности и оптической эффективности.

Цель достигается тем, что согласно способу отклонения светового луча в азимутальном и рДдиапьном направлениях, падающего на магнитооптическую пластину, в котором дпя ра диального отклонения луча на магнитооптическую пластину с попосовой доменной структуре воздействуют пространственно однородным.магнитны ,п6лем, расположенным в плоскости пл стины, в .качестве материала указанной маг нитооптиЧеской пластины используют материал с фактором качества q 1( создают прямолинейную полосовую доменную структуру, воздействуя на пластину нормальным к ее.плоскости периодическим магнитны полем с амшштудой, убывающей к периферии пластиныу а азимутальное отклонение луча осуществляют путем разворота указанного выбранного направления вокруг нормали к плоскост пластины. На фиг. 1 и 2 представлены графи ки, поясняк«;ие предлагаемый способ, где Н(у) - распределение нормального к плоскости пластины локального: импульсного периодического поля в некоторый момент времени, ОУ выбранное направление на плоскости Пластины, 1 - область пластины, в которой импульсным градиентным поле формируют полосовые домены 2. Сущность предлагаемого способа заключается s .следующем. В качестве магнитооптической сре ды берут магнитоодноосную монокристаллическую пластину, например плен ку гранатаЯ,,у(РеСа)0, где R- редкоземельный элемент, а х : I, и помещают ее в плоскостное магнитное поле ,. Вектор Н фиксирован относительно пластины. Поле Н может плавно изменяться в пределах от О до поля анизотропии Н. Для формирования и стабилизации прямолинейно полосовой доменной .структуры на пла стину воздействуют локальным имПуль .ным магнитным полем Н. Это пояе в любой момент времени, когда О, убывает к периферии пласа-ины в выбранном направлении ОУ в плоскости пластины.Формирующаяся при этом система прямолинейных полосовых доменов выстраивается вдоль этого на правления. Предпочтительно симметричное распределение поля Н. в выбр ном направлении ОУ (фиг. l). Радиальное отклонение луча осуществляют изменяя величину плоскостного поля Н,. Для азимутального отклонения луча разворачивают выбранное направ ленне ОУ вокруг нормали к плоскости пластины. Предлагаемый способ отклонения светового луча дает возможность применять магнитоодноосные магнитооптические материалы с фактором качества q 1. Следствием этого является повышение магнитооптической добротности и оптической эффективности по сравнению с известным способом ка:к за счет совпадения направления распространения света с вектором намагниченности в доменах, так и за счет возможности использования в качестае магнитооптических сред , содержащие гранатовые пленки с высокой концентрацией В (х I). Конечная длина прямолинейных полосовых Доменов, образующихся под действием импульсного градиента поля, и сильное его стабилизирующее воздействие, являются причиной того, что к качеству материала не предъявляются слишком высокие требования. Пример. Отклонение светового луча по двум направлениям осуществляют с помощью гранатовой пленки состава64и,В/Fe. фактором качества q))|,B которой прямолинейную полосовую доменную структуру формируют полем от импульсов тока в прямолинейной токовой петле. Дли- , тельности переднего и заднего фронта импульса 0,1 МКС, длительность импульса I МКС, амплитуда импульсного поля ,5 Н$, где Нд - поле насыщения пленки. Азимутальный разворот луча на некоторый угол в осуществляют путем коммутации импульсов тока во вторую токовую петлю, повернутую в плоскости пленки на угол 9 . Вторая петля изолирована от первой в местах их пересечения. Для переключения луча на несколько положений, азимутального угла применяют соответствукщее количество идентичных токовых петель. При этом достигается оптическая эффективность до 10% в видимом свете согласно известному способу 0,5%). Изобретение может найти применение в магнитооптических дефлекторах, системе двумерного переключения лазерного луча .между оптическими волноводами, модуляторах света. Снижение требований на качество материала магнитооптической пластины приведет к удешевлению устройств, работающих на основе данного способа-.