SU989518A1

SU989518A1 - Electric optical device for adjusting light radiation intensity

Info

Publication number: SU989518A1
Application number: SU813303390A
Authority: SU
Inventors: Алексей Владимирович Атамась; Леонид Пантелеевич Одерий; Александр Дмитриевич Федоровский; Борис Викторович Шапошников
Original assignee: Киевский Институт Народного Хозяйства Им.Д.С.Коротченко
Priority date: 1981-06-19
Filing date: 1981-06-19
Publication date: 1983-01-15

Description

Изобретение относитс к оптической технике, а именно к конструкции систем регулировани и стабилизации интенсивности модулированного светового излучени , и может быть использовано при создании оптической и лазерной аппаратуры различного народнохоз йственного назначени .The invention relates to optical technology, in particular, to the design of systems for regulating and stabilizing the intensity of modulated light radiation, and can be used to create optical and laser equipment for various national economic purposes.

Известно электрооптическое устройство дл регулировани интенсивности светового излучени , содержащее управл квдий элемент из монодоменного пол ризованного сегнетоэлект рического кристалла с установленными на нем электродами, соединенными с выходом блока управлени . Регулирование интенсивности проход щего излучени осуществл етс в этом устройстве путем подачи на электроды электрического напр жени , изкюн квдегос в соответствии с заданным законом регулировани , под действием которого измен етс величина ослаблени проход щего через устройство излучени С ЗНедостатком этого устройства вл етс отсутствие в нем контрол отключени интенсивности выход щегоAn electro-optical device for regulating the intensity of light radiation is known, which contains a control element of a monodomain polarized ferroelectric crystal with mounted electrodes connected to the output of a control unit. The intensity of the transmitted radiation is controlled in this device by applying an electrical voltage to the electrodes, izkündegos in accordance with the prescribed control law, under which the amount of attenuation of the radiation transmitted through the device is changed. intensity of exiting

,излучени от заданного закона изменени ., radiation from a given law of change.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс электрооптическое устройство регулировани интенсивности светового излучени , содержащее управл клций элемент из The closest in technical essence and the achieved result to the proposed is an electro-optical device for regulating the intensity of light radiation, containing a control element from

10 монодоменного пол ризованного сегнетоэлектрического кристалла с установленными на нем электродами, соединенными с выходом блока управлени , пол ризаторы, схему контролй 10 monodomain polarized ferroelectric crystal with mounted electrodes connected to the output of the control unit, polarizers, control circuit

15 интенсивности излучени . На выходе устройства установлен детектор излучени . В этом устройстве регулирование интенсивности излучени осуществл етс изменением величины ос20 лаблени , достигаеним путем подачи на электроды управл ющего элемента измен ющегос управл ющего напр жени с блока управлени . Изменение напр жени осуществл етс с учетом 15 radiation intensity. A radiation detector is installed at the output of the device. In this device, the regulation of the intensity of radiation is carried out by changing the magnitude of the oscillation, achieved by applying to the electrodes of the control element a variable control voltage from the control unit. Voltage variation is subject to

25 разностного сигнала между напр жением , снимаемым с детектора излучени , установленного на выходе устройства , и опорным напр жением, задающим закон регулировани в частном 25 difference signal between the voltage taken from the radiation detector installed at the output of the device and the reference voltage specifying the law of regulation in private

30 случае при посто нном опорном напр жении осуществл етс стабилизаци интенсивности излучени С23. Недостатком такого устройства в л етс сложность конструкции вследствие наличи в нем детектора излучени и узла его креплени . Цель изобретени - упрощение КОН СТРУКЦИИ устройства и повышение отношени сигнал/шум. Поставленна цель достигаетс тем, что в электрооптическое устрой ство содержащее блок управлени , схему контрол интенсивности излучени и посл едовательно установлен ные по ходу излучени пол ризатор, управл ющий элемент из монодоменног пол ризованного сегнетоэлектрическо кристалла с установленными на нем электродами и анализатор, при этом электроды соединены с выходом блока управлени , а выход схемы контрол интенсивности излучени соединен со входом блока управлени , введены дополнительные электроды, которые размещены на гран х монодоменного пол ризованного сегнетоэлектрическо кристалла, перпендикул рных направлению его пол ризации и соединены со входом схема контрол интенсивности излучени . Нанесение на грани управл ющего элемента из монодоменного пол ризованного сегнетоэлектрического кристалла дополнительных электродов, перпендикул рных направлению пол 7 ризации кристалла, а также соединени их со входом схема контрол обеспе- чивает сн тие пироэлектрического зар да, пропорционального интенсивности проход щего через управл ющий элемент излучени , и измерение изменени этой интенсивности, I На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит управл ющий элемент 1 из монодоменного сегнетоэлектрического кристалла, например танталата лити , пол ризованного вдоль кристаллографической оси Z, изготовленный таким образом, чтобы направление распространени излучени совпадало с kpиcтaллoгpaфичecкой осью Y, пол ризатор 2, анализатор 3. На боковых гран х управл ющего элемента 1 у его торцов выполнены в виде по сков электроды 4, соединенные с выходом блока управлени 5. На боковых гран х управл ющего элемента 1, перпендикул рных 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 контрол 8, представл ющей собой функционально схему сравнени , на вход 9 которой подано опорное напр жение. Выход схемы контрол 8 соединен со входом блока управлени 5. Устройство работает следующим образом. В исходном состо нии на электроды 4 управл ющего элемента 1 подаетс . управл ющее напр жение. Величина напр жени , поступающего с выхода блока управлени 5, находитс в диапазоне квазилинейности рабочей характеристики Р . где Р - интенсивность прошедшего через устройство излучени ; Р. интенсивность поступающего на устройство излучени и - напр жение с выхода блока управлени 5 (напр жение смещени ). На вход 9 схемы контрол 8 подаетс опорное напр жение. Величина опорного напр жени и закон ее изменени нгцсод тс в соответствии с заданным законом регулировани интенсивности излучени . При стабилизации интенсивности излучени на вход 9 схемы контрол В подаетс посто нное по величине напр жение. Величина опорного напр жени равна напр жению, снимаемому с дополни-i тельных электродов 6 при прохождении через управл ющий элемент 1 излучени с заданной интенсивностью. Световое излучение, поступающее на вход устройства пол ризуетс пол ризатором 2. При прохождении через управл ющий элемент 1 излучение распадаетс на две ортогонально пол ризованные световые волны. На выходе управл ющего элемента 1 эти волны оказываютс сдвинутыми по фазе одна относительно другой на угол, величина которого зависит от приложенного к электродам 4 напр жени , поступающего с выхода блока управлени 5, Анализатор 3 пропускает только компоненты волн с определенной плоскостью пол ризации. Интенсивность излучени , проаедшего анализатор 3, зависит от величины сдвига фазы, т.е. зависит от величины приложенного к электродам 4 напр жени . При прохождении светового излучени через управл ющий элемент 1 за счет поглощени части излучени материалом, из которого изготовлен управл ющий элемент 1, температура последнего измен етс в соответствии с изменением интенсивности проход щего модулированного излучени . Вследствие пироэлектрических свойств пол ризованного монодоменного сегнетоэлектрического кристалла, из которого изготовлен управл ющий элемент 1, на его дополнительных электродахIn case of constant reference voltage, the intensity of the C23 radiation is stabilized. The disadvantage of such a device is the complexity of the design due to the presence of a radiation detector and its attachment unit. The purpose of the invention is to simplify the device CONSTRUCTION STRUCTURE and increase the signal-to-noise ratio. This goal is achieved by the fact that a polarizer, a control element of a single-domain polarized ferroelectric crystal with electrodes installed on it and an analyzer are installed in an electro-optical device containing a control unit, a radiation intensity control circuit and a successively installed polarizing element with an electrode with the output of the control unit, and the output of the radiation intensity control circuit is connected to the input of the control unit, additional electrodes are inserted, which are placed on the edge x single-domain ferroelectric crystal is polarized perpendicular to its direction of polarization, and connected to the input of a control circuit of radiation intensity. The application of additional electrodes perpendicular to the polarization direction of the crystal to the faces of the control element from the monodomain polarized ferroelectric crystal, as well as their connection to the input, the control circuit ensures the removal of pyroelectric charge proportional to the intensity of the radiation passing through the control element and measuring the change in this intensity, I The drawing shows the proposed device. The device contains a control element 1 of a monodomain ferroelectric crystal, for example lithium tantalate, polarized along the crystallographic axis Z, made so that the direction of radiation propagation coincides with the critical axis Y, polarizer 2, analyzer 3. On the lateral faces of the control element 1, at its ends, the electrodes 4 are connected in the form of bridles, connected to the output of the control unit 5. On the side faces of the control element 1, perpendicular to the axis 2, additional elec trodes 6, an area approximately equal to 3/4 of the area of these faces. The electrodes b are connected to one of the inputs 7 of the control circuit 8, which is a functional comparison circuit, to the input 9 of which the reference voltage is applied. The output of the control circuit 8 is connected to the input of the control unit 5. The device operates as follows. In the initial state, the electrodes 4 of the control element 1 is supplied. control voltage. The magnitude of the voltage coming from the output of the control unit 5 is in the range of the quasi-linearity of the operating characteristic P. where P is the intensity of radiation transmitted through the device; R. The intensity of the incoming radiation to the device and the voltage from the output of the control unit 5 (bias voltage). A reference voltage is applied to the input 9 of the control circuit 8. The magnitude of the reference voltage and the law of its change in the ncssod TC in accordance with a given law of regulating the intensity of the radiation. When the radiation intensity is stabilized, a constant voltage is applied to the input 9 of the control circuit B. The magnitude of the reference voltage is equal to the voltage taken from the auxiliary electrodes 6 as it passes through the control element 1 of the radiation with a given intensity. The light radiation entering the device is polarized by the polarizer 2. As it passes through the control element 1, the radiation decays into two orthogonally polarized light waves. At the output of the control element 1, these waves are phase-shifted relative to each other by an angle, the value of which depends on the voltage applied to the electrodes 4 coming from the output of the control unit 5. The analyzer 3 passes only the components of the waves with a certain polarization plane. The intensity of the radiation transmitted through analyzer 3 depends on the magnitude of the phase shift, i.e. depends on the voltage applied to the electrodes 4. When light passes through the control element 1 due to absorption of a part of the radiation by the material from which the control element 1 is made, the temperature of the latter changes in accordance with the change in the intensity of the transmitted modulated radiation. Due to the pyroelectric properties of a polarized monodomain ferroelectric crystal from which control element 1 is made, on its additional electrodes

Claims

Claim

- An electro-optical device for controlling the intensity of light radiation, containing a control unit, a circuit for controlling the intensity of radiation and a polarizer sequentially installed along the radiation, a control element made of a mono-domain polarized ferroelectric crystal with electrodes mounted on it, and an analyzer, while the electrodes are connected to the output of the unit control, and the output of the radiation intensity control circuitry is connected to the input of the control unit, characterized in that, in order to simplify the · the structure 20 of the device and increasing the ratio tion; Signal-to-noise signal, electrodes are inserted into it completely, which are placed on the faces of a single-domain polarized 25 * ferroelectric crystal, perpendicular to the direction of its polarization, and connected to the input of the radiation intensity control circuit.

.Sources of information,

30 taken into account during the examination

1. Japanese application No. 54-16747, cl. G 02 F 1/03, 1979.

2. Mikaelyan A.L. and others. High-speed broadband electric

35 optical elements from LINbOi for laser beam control systems. ·. Quantum Electronics, 1978, v. 5 No. 12, p. 2550-2557.

Affiliate RFP Patent?

Uzhhorod, Project 4,