Устройство для амплитудной модуляции света

Устройство для амплитудной модуляции света

В.Е. Мандель, А.Ю. Попов, А.В. Тюрин, Ю.Б, Шугайло *

А.В. Рыжков**

*Научно-исследовательский институт физики

при Одесском государственном университете им. И.И. Мечникова

**ПО “Севмашпредприятие”, Северодвинск, РФ

Общая характеристика. Разработаны одно- и двухлучевые способы модуляции света, базирующиеся на селективном свойстве объемной голографической дифракционной решетки. Предлагаемые методы лишены основного недостатка, присущего имеющимся прототипам, - зависимости фазы промодулированного излучения от амплитуды и частоты модуляции.

Однолучевой способ осуществляется периодическим изменением величины угла падения излучения на голограммный оптический элемент (ГОЭ), представляющий собой объемную дифракционную решетку. Указанный угол должен находиться в пределах угловой селективности ГОЭ. Для объемных решеток толщиной порядка 1 мм ширина угловой селективности может достигать нескольких угловых минут. Угол падения светового пучка на ГОЭ можно изменять двумя способами - различной ориентацией решетки относительно падающего пучка, либо сканированием светового пучка по углу. Рассматриваемый способ может использоваться для модуляции когерентного и некогерентного света.

          Двухлучевой способ применяется для когерентного света и реализуется изменением фазы одного из вышедших из решетки лучей (см. схему на рис.1). В этом случае модуляция обусловлена эффектом рассогласования между дифракционной решеткой и интерференционной картиной, созданной отраженными от зеркал 2 и 3 световыми пучками, что достигается периодическим изменением фазы одного из отраженных лучей в результате  смещения зеркала, укрепленного на пьезокерамике 3, при подаче управляющего напряжения 4. Использование для сдвига фазы в предложенном способе не пьезокерамики (элемент 3 на схеме), а электрооптического кристалла позволяет осуществить модуляцию с высокой частотой, до 1013 Гц. Данное устройство дает возможность остичь глубины модуляции света до 100% для решеток с дифракционной эффективностью 50%.  Как и для однолучевого способа, фаза промодулированного сигнала не зависит от амплитуды и частоты модуляции управляющего напряжения U (рис.2).

Рис.1                                                 Рис.2

Рис.1. Двухлучевая схема модуляции. 1- объемная дифракционная решетка, 2- зеркало, 3- зеркало, укрепленное на пъезокерамике, 4- управляющий сигнал, I0 и Im –входящий и промодулированный лучи.

Рис.2. Зависимость интенсивности промодулированного луча от величины и частоты управляющего напряжения U.

Область применения. – Прецизионная оптическая измерительная техника,

оптические линии связи.

Дополнительная информация –“Оптический журнал”, №10, с.19-22, 1994.

Адрес: Украина, 65026, г. Одесса, ул. Пастера, 27, НИИ физики ОГУ

Контактный телефон: 0482-238036

Другие новости