Электрооптический модулятор Советский патент 1983 года по МПК G02F1/03 

(5) ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ МОДУЛЯТОР

1

Изобретение относится к средствам связи, а именно к передающей ча сти оптических систем связи при высоких требованиях к линейности модуляционной характеристики модулятора.

Известен оптический амплитудный модулятор, основанный на повороте плоскости поляризации til.

К его недостаткам относится низкая линейность модуляционной характерисдики.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является электрооптический модулй гор света, содержащий последовательно установленные поляризатор, электрооптический кристалл с электродами, анализатор а также блок управления с двумя выходами, первый выход которого соединен с электродами электрооптического кристалла |2.

К его недостаткам также относится низкая линейность модуляционной характеристики.

Цель изобретения - повышение линейности модуляционной характеристики.

Это достигается тем, что в электрооптический модулятор, содержащий последовательно установленные поляризатор, электрооптический кристалл с электродами, анализатор, а также блок управления с двумя выходами, -первый выход которого соединен с элек10тродами электрооптического кристалла, дополнительно введен второй электрооптический кристалл с электродами, установленный между поляризатором и первым электрооптическим кристал15лом или первым электрооптическим кристаллом и анализатором, причем оптическая ось второго кристалла составляет угол oLoT -, 4,5 с плоскостью поляризации поляризатора,

20 а его электроды соединены с вторым выходом блока управления.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого электрооптического модуля .a на фиг, 2 - семейство модуляционных характеристик, на фиг. 3 кривые, показываю|цие выигрьш, полу чаемый в гпубине модуляции при различных oi. Электрооптический модулятор содержит поляризатор 1, второй дополнитель ный электрооптический кристалл 2 с электродами 3 и 4, первый электрооптический кристалл 5 с электродами 6 и 7..J анализатор 8 и.блок9 управлений с выходами 10 и 11. Устройство работает следующим образомоИзлучение падает на поляризатор 1 затем на вход электрооптицеского крис талла 2, с его выхода - на вход электрооптического кристалла 5, а затем на анализатор 8, На электроды 3t и 6, 7 электрооптических кристаллов подается модулирующий сигнал с выхода 10 и 11 блока 9 управления. Оптические оси первого электрооптического кристалла 5 устанавливаются, как обычно, под углом 45 к плоско-. сти поляризации излучения для достижения максимальной глубины модуляции. Анализатор бывает установлен либо согласованно либо скрещенно к поляризатору. Второй кристалл служит для предыскажения поля световой волны, поступающей на первый (основной) кристалл. Характер предыскажений зависит От уровня поступающего на кристалл напряжения и от ориентации осей кристалла. При одинаковых кристаллах (первом и дополнительном) напряжение, подаваемое на дополнительный кристалл должно быть в 2 раза больше напряжения, подаваемого на первый кристалл Угол оС между одной из осей кристалла и плоскостью поляризации луча выби;рается исходя из желаемого вид модуляционной характеристики. Семейство модуляционных характеристик при разЛИЧНЫХ о(. приведено на фиг, ,2 и описывается выражением S.V V -siw4JLsivi4V w 2.VcSin 5U -S tMciiM O-EVc sin IcLJ, , где . - коэффициент масштаба и разме ности,, коэффициент передачи модулятора. Линейность модуляционной характерист)ки повышается при ei от ,S ДО f однако, как видно из фиг. 3 (где величина, показывающая во сколько раз глубина модуляции т предЛагаемого модулятора больше глубины модуляции т известного модулятора при допустимом в линии связи коэффициенте нелинейных искажений), для получения максимального выигрыша при разных требованиях j коэффициенту нелинейных искаженийнадо выбирать соответствующую величину угла сС. Наибольший выигрыш в глубине модуляции при высоких требованиях к линейности достигается при oL«2,. При ot7t.S нелинейные искажения будут большими при любой глубине модуляции. Это объясняется возникновением значительной перекоррекции (кривая ct 5 , фиг. 2). Предлагаемое устройство позволяет увеличить линейность модуляционной характеристики и глубину модуляции передаваемого сигнала. Формула изобретения Электрооптический модулятор содержащий последовательно установленные поляризатор., электрооптический кристалл с электродами, анализатор, а также блок управления с двумя выходами, первый выход которого соединен с электродами электрооптического кристалла, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности модуляционной характеристики, в него дополнительно введен второй электрооптический кристалл с электродами, установленный между поляризатором и первым электрооптическим кристаллом или первым электрооптическим кристаллом и анализатором, причем оптическая ось второго кристалла сос тавляет угол oiот -4,5 до .З с плоскостью поляризации поляризатора а его электроды соединены с вторым выходом блока управления. Источники информации, принятие во внимание при экспертизе 1.Катыс Г,Модуляция и отклонения оптического излучения. М., Наука, 1967, с. 37. 2,Myстель Е.Р. и др. Методы модуляции и сканирования света. М,, аука, 1970. с. 28.