|
|
|
ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ И АКУСТИКООПТИЧЕСКИЕ МОДУЛЯТОРЫДля большинства оптических сенсоров важной характеристикой является их способность изменять параметры светового излучения (к примеру, интенсивность) под действием управляющих сигналов, которая называется модуляцией света. Управляющие сигналы могут иметь различную природу. Приведем некоторые из них: температура, химические вещества с разными коэффициентами преломления, электрические поля, механическое напряжение и т.д. В этом сайте будет рассматриваться модуляция света под действием электрических сигналов и акустических волн. Коэффициент преломления в некоторых кристаллах зависит от приложенного электрического поля [11]. Это объясняется природой распространения лучей света внутри кристалла. Обычно допустимые направления поляризации света определяются симметрией кристалла. Приложенное к кристаллу внешнее электрическое поле может изменить эту симметрию, и, следовательно, привести к модуляции интенсивности света. Одним из часто используемых материалов в электрооптических устройствах является ниобат лития (LiNb03). На рис. 4.21 отображен электрооптический модулятор, состоящий из кристалла, расположенного между двумя поляризационными фильтрами, ориентированными под углом 90° друг к другу. Входной поляризатор ориентирован под углом 45° к оси кристалла [12]. На поверхность кристалла прикреплены два электрода, при изменении напряжения на которых происходит изменение поляризации падающего света на втором поляризаторе, что, в свою очередь, ведет к модуляции интенсивности выходного излучения
Рис. 4.21. Электрооптический модулятор, состоящий из двух
поляризационных фильтров и кристалла
Подобный эффект можно наблюдать, когда кристалл подвергается
воздействию механических сил, особенно, акустических волн [11, 13]. Однако
акустико-оптические устройства используются в оптоволоконной технике, в
основном, в качестве оптических фазовращателей и сравнительно редко как
модуляторы интенсивности излучений Акустические волны, проходя через кристалл,
вследствие эффекта фотоупругости вызывают в нем механические напряжения,
линейно изменяющие его коэффициент преломления. Это, в свою очередь, при
определенных условиях приводит к отклонению выходящих оптических лучей, также
проходящих через этот кристалл (рис. 4.22) Таким образом, акустические волны
создают для лучей света как бы дифракционную решетку. акустикооптические устройства
часто изготавливаются из ниобата лития и кварца, которые способны работать с
акустическими волнами в широком частотном диапазоне: от десятков МГц до
нескольких ГГц.
Скорость звука через ниобат лития составляет порядка
6х103м/с, поэтому 1-ГГц акустическая волна, имеющая длину волны 6 мкм, сравнима
с излучением в ИК спектральном диапазоне.
.
Информация исключительно в ознакомительных целях. При использовании материалов этого сайта ссылка обязательна.Правообладатели статей являются их правообладателями. |
По вопросам размещения статей пишите на email:
|
