Модулятор мощности потока оптического излучения

Материал из Электронная энциклопедия ТПУ
Перейти к: навигация, поиск

Модулятор мощности потока оптического излучения – изобретение томских ученых Мышкина В. Ф., Цимбала В. Н., Борисова В.А., Власова В. А., Вдовина А. М.

Сущность и применение

Модулятор содержит оптически прозрачную среду, в которой последовательно по ходу потока оптического излучения установлены разделитель потока оптического излучения в первый канал распространения от потока оптического излучения во второй канал распространения, участок для когерентного суммирования потоков оптического излучения, прошедших через эти каналы. Относительный сдвиг фаз потоков оптических излучений, распространяющихся по двум каналам, производят за счет непрерывного изменения расстояния между плоскостью входа в оптически прозрачную среду и зеркально отражающим поток оптического излучения элементом второго канала распространения. При когерентном сложении двух сонаправленных и сдвинутых на доплеровскую частоту потоков оптического излучений энергия потока оптического излучения модулирована во времени и вдоль направления его распространения, а средняя энергия через выбранное сечение сохраняется. Обеспечивается перераспределение энергии оптического излучения вдоль направления его распространения при сохранении средней мощности потока. Изобретение относится к светотехническим устройствам, в частности к модуляторам лазерного излучения, и может быть использовано для диагностики плазмы.

Задачей изобретения является разработка модулятора мощности потока оптического излучения, обеспечивающего перераспределение энергии оптического излучения вдоль направления его распространения, для сохранения средней мощности потока.

Поставленная задача решается за счет того, что модулятор мощности потока оптического излучения содержит так же, как и в прототипе, оптически прозрачную среду, в которой последовательно по ходу потока оптического излучения установлены разделитель потока оптического излучения в первый канал распространения от потока оптического излучения во второй канал распространения, участок для когерентного суммирования потоков оптического излучения, прошедших через разные каналы распространения. При этом хотя бы один из этих каналов распространения снабжен устройством изменения фазы потока оптического излучения относительно фазы потока в другом канале распространения.

Модулятор мощности потока оптического излучения работает следующим образом. С помощью двух электрических генераторов синусоидального напряжения, например, с частотами 30 и 29,99 кГц возбуждают пьезоэлектрические пластинки 13, 14. Путем интерференции двух встречно распространяющихся акустических волн, имеющих близкие частоты, в цилиндре 12 формируют по крайней мере одну область 15 с плоскими фронтами и с измененным показателем преломления, перемещающуюся перпендикулярно переднему торцу цилиндра 12. На передний торец цилиндра 12 направляют поток когерентного, например, лазерного излучения 16 диаметром 1 см. Формируют два независимых потока оптического излучения путем отражения от переднего торца цилиндра 12 и области 15 с плоскими фронтами и с измененным показателем преломления и направляют эти потоки оптического излучения вдоль одной прямой. Длину волны потока оптического излучения, зеркально отраженного от области 15 с плоскими фронтами и с измененным показателем преломления, изменяют путем перемещения относительно переднего торца цилиндра 12, области 15 с плоскими фронтами и с измененным показателем преломления. Производят когерентное суммирование потока 17, зеркально отраженного от передней грани цилиндра 12, и потока 18, зеркально отраженного от области 15 с плоскими фронтами и с измененным показателем преломления. В выбранном сечении выходного потока 19 мощность оптического излучения модулирована во времени.

Формула изобретения

Модулятор мощности потока оптического излучения, содержащий оптически прозрачную среду, в которой последовательно по ходу потока оптического излучения установлены разделитель потока оптического излучения в первый канал распространения от потока оптического излучения во второй канал распространения, участок для когерентного суммирования потоков оптического излучения, прошедших через разные каналы распространения, при этом хотя бы один из этих каналов распространения снабжен устройством изменения фазы потока оптического излучения относительно фазы потока в другом канале распространения, отличающийся тем, что в качестве разделителя потока оптического излучения в первый канал распространения выбрана плоскость входа в оптически прозрачную среду, второй канал распространения потока оптического излучения снабжен по крайней мере одним зеркально отражающим поток оптического излучения элементом, ориентированным в пространстве параллельно плоскости входа в оптически прозрачную среду, при этом плоскость входа в оптически прозрачную среду и плоскость зеркально отражающего поток оптического излучения элемента второго канала распространения установлены с возможностью непрерывного изменения расстояния между ними, а участок для когерентного суммирования оптических потоков, прошедших через два канала распространения, распределен по всей трассе распространения модулированного потока оптического излучения.

Ссылки

http://www.freepatent.ru/patents/2247420