Электрооптическое устройство регулирования интенсивности светового излучения Советский патент 1983 года по МПК G02F1/05 

Изобретение относится к оптической технике, а именно к конструкции систем регулирования и стабилизации интенсивности модулированного светового излучения, и может быть использовано при создании оптической и лазерной аппаратуры различного народнохозяйственного назначения.

Известно электрооптическое устройство для регулирования интенсивности светового излучения, содержащее управляквдий элемент из монодоменного поляризованного сегнетоэлект рического кристалла с установленными на нем электродами, соединенными с выходом блока управления. Регулирование интенсивности проходящего излучения осуществляется в этом устройстве путем подачи на электроды электрического напряжения, изкюняквдегося в соответствии с заданным законом регулирования, под действием которого изменяется величина ослабления проходящего через устройство излучения С ЗНедостатком этого устройства является отсутствие в нем контроля отключения интенсивности выходящего

,излучения от заданного закона изменения .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является электрооптическое устройство регулирования интенсивности светового излучения, содержащее управляклций элемент из

10 монодоменного поляризованного сегнетоэлектрического кристалла с установленными на нем электродами, соединенными с выходом блока управления, поляризаторы, схему контролй

15 интенсивности излучения. На выходе устройства установлен детектор излучения. В этом устройстве регулирование интенсивности излучения осуществляется изменением величины ос20лабления, достигаеним путем подачи на электроды управляющего элемента изменяющегося управляющего напряжения с блока управления. Изменение напряжения осуществляется с учетом

25 разностного сигнала между напряжением, снимаемым с детектора излучения, установленного на выходе устройства, и опорным напряжением, задающим закон регулирования в частном

30 случае при постоянном опорном напряжении осуществляется стабилизация интенсивности излучения С23. Недостатком такого устройства яв ляется сложность конструкции вследствие наличия в нем детектора излучения и узла его крепления. Цель изобретения - упрощение КОН СТРУКЦИИ устройства и повышение отношения сигнал/шум. Поставленная цель достигается тем, что в электрооптическое устрой ство содержащее блок управления, схему контроля интенсивности излучения и посл едовательно установлен ные по ходу излучения поляризатор, управляющий элемент из монодоменног поляризованного сегнетоэлектрическо кристалла с установленными на нем электродами и анализатор, при этом электроды соединены с выходом блока управления, а выход схемы контроля интенсивности излучения соединен со входом блока управления, введены дополнительные электроды, которые размещены на гранях монодоменного поляризованного сегнетоэлектрическо кристалла, перпендикулярных направлению его поляризации и соединены со входом схема контроля интенсивности излучения. Нанесение на грани управляющего элемента из монодоменного поляризованного сегнетоэлектрического кристалла дополнительных электродов, перпендикулярных направлению поля7 ризации кристалла, а также соединени их со входом схема контроля обеспе- чивает снятие пироэлектрического заряда, пропорционального интенсивности проходящего через управляющий элемент излучения, и измерение изменения этой интенсивности, I На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит управляющий элемент 1 из монодоменного сегнетоэлектрического кристалла, например танталата лития, поляризованного вдоль кристаллографической оси Z, изготовленный таким образом, чтобы направление распространения излучения совпадало с kpиcтaллoгpaфичecкой осью Y, поляризатор 2, анализатор 3. На боковых гранях управляющего элемента 1 у его торцов выполнены в виде поясков электроды 4, соединенные с выходом блока управления 5. На боковых гранях управляющего элемента 1, перпендикулярных оси 2, установлены дополнительные электроды 6, площадь которы примерно равна 3/4 от площади этих граней. Электроды б соединены с одним из входов 7 схемы контроля 8, представляющей собой функционально схему сравнения, на вход 9 которой подано опорное напряжение. Выход схемы контроля 8 соединен со входом блока управления 5. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии на электроды 4 управляющего элемента 1 подается . управляющее напряжение. Величина напряжения, поступающего с выхода блока управления 5, находится в диапазоне квазилинейности рабочей характеристикиР . где Р - интенсивность прошедшего через устройство излучения;Р. интенсивность поступающего на устройство излучения и - напряжение с выхода блока управления 5 (напряжение смещения). На вход 9 схемы контроля 8 подается опорное напряжение. Величина опорного напряжения и закон ее изменения нгцсодятся в соответствии с заданным законом регулирования интенсивности излучения. При стабилизации интенсивности излучения на вход 9 схемы контроля В подается постоянное по величине напряжение. Величина опорного напряжения равна напряжению, снимаемому с дополни-i тельных электродов 6 при прохождении через управляющий элемент 1 излучения с заданной интенсивностью. Световое излучение, поступающее на вход устройства поляризуется поляризатором 2. При прохождении через управляющий элемент 1 излучение распадается на две ортогонально поляризованные световые волны. На выходе управляющего элемента 1 эти волны оказываются сдвинутыми по фазе одна относительно другой на угол, величина которого зависит от приложенного к электродам 4 напряжения, поступающего с выхода блока управления 5, Анализатор 3 пропускает только компоненты волн с определенной плоскостью поляризации. Интенсивность излучения, проаедшего анализатор 3, зависит от величины сдвига фазы, т.е. зависит от величины приложенного к электродам 4 напряжения. При прохождении светового излучения через управляющий элемент 1 за счет поглощения части излучения материалом, из которого изготовлен управляющий элемент 1, температура последнего изменяется в соответствии с изменением интенсивности проходящего модулированного излучения. Вследствие пироэлектрических свойств поляризованного монодоменного сегнетоэлектрического кристалла, из которого изготовлен управляющий элемент 1, на его дополнительных электродах