3.3.2. Принципы работы оптически управляемых транспарантов

Подпись: Рис. 3.6. Оптически управляемые транспаранты для ра¬боты на просвет (а) и отражение (6): I—слой  модулирующего  материа-ла,  2 — фотопроводящий слой, 3—прозрачные электроды, 4—полупроз¬рачное зеркало, 5 — непрозрачное диэлектрическое зер¬кало, П– поляризатор, Л —анализатор

В наиболее распространенном случае ОУТ представляет собой (рис. 3.6, а) тонкую пластину электрооптического материала МС с нанесенными на нее слоем фотопроводника ФП и двух сплошных прозрачных электродов 3 (например, слои оксидов олова, индия, индия-олова ITO, прозрачные пленки платины, золота и др.), к которым подключают напряжение U. Такую многослойную структуру помещают между поляризатором П и анализатором А и на нее направляют параллельный пучок света Ф0, для которого фотопроводящий слой не чувствителен и прозрачен (считывающая световая волна). Между ОУТ и анализатором устанавливают полупрозрачное зеркало 4, при помощи которого на фотопроводящий слой (сквозь МС) проецируют световую управляющую волну Фупр, создающую нужную картину и имеющую спектральный состав, соответствующий в отличие от Ф0 чувствительности фотопроводящего слоя. В отсутствие управляющего света сопротивление ФП велико и практически все приложенное напряжение падает на нем. Под действием Фупр сопротивление ФП уменьшается и напряжение перераспределяется между ФП и электрооптическим слоем, локально изменяя его оптический параметр, например, вызывая двойное лучепреломление (продольный эффект Поккелъса). Если в исходном состоянии поляризатор П и анализатор А скрещены, то в отсутствие Фупр считывающий свет Ф0 на выход всего устройства не попадет. В местах, освещенных управляющей волной, свет Ф0 окажется промодулированным по фазе или поляризации и устройство в меньшей или большей степени станет прозрачным для светового пучка Ф0. Рассматриваемое устройство позволяет производить ряд преобразований: картина, созданная волной Фупр, имеет другой спектральный состав; неполяризованный управляющий свет может быть трансформирован в когерентный (используя лазер в качестве источника Ф0); интенсивность пучка Ф может превышать интенсивность Фупр, т. е. реализуется усиление света; если главные плоскости поляризатора и анализатора в исходном состоянии не перпендикулярны, а параллельны, то изображение, создаваемое волной Фупр, будет преобразовано в негативное, и т. д.

Обычно фотопроводник—слабопроводящий материал, и зарядовый рельеф, созданный в результате проецирования на него изображения, сохраняется в течение некоторого времени (волну Фупр называют поэтому также записывающей). При необходимости записанную информацию можно стереть кратковременной равномерной засветкой подходящего спектрального состава. Таким образом, ОУТ с фотопроводящим слоем, обладающим большим временем релаксации, можно использовать и в качестве двумерного оперативного запоминающего устройства, и для обработки быстро изменяющейся информации (если время цикла запись — считывание — стирание мало). Следует также отметить, что запись может производиться не только проецированием изображения, но и сканированием сфокусированного и промодулированного по интенсивности луча.

Возможна работа ОУТ не только на просвет, но и на отражение (рис. 3.6, б). При этом изменена сама структура ОУТ: слои ФГТ и МС разделены непрозрачным диэлектрическим зеркалом 5. Считывающий свет Ф0, пройдя поляризатор П и отразившись от поворотного полупрозрачного зеркала 4, направляется на ОУТ, а затем, проходя сквозь электрооптический материал, отражается от зеркального разделительного слоя 5, снова проходит сквозь МС и направляется на анализатор А. Управляющий (записывающий) световой пучок Фупр направляется на ОУТ с противоположной стороны разделительного слоя. В остальном рассматриваемый транспарант работает так же, как и в схеме работы на просвет. Так как диэлектрическое зеркало непрозрачно, вход и выход устройства оказываются оптически изолированными; возникает свобода в выборе спектрального состава считывающего света. Еще одно преимущество схемы работы ОУТ на отражение состоит в том, что за счет двукратного прохождения считывающего луча глубина его модуляции увеличивается также в два раза.

Введение в оптоэлектронику


*****

© 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.