Помощничек
Главная | Обратная связь

...

Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Электрооптические и акустикооптические модуляторы



Для большинства оптических датчиков важной характеристикой является их спо­собность изменять параметры светового излучения (например, 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 разделе 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 показан 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].



Глава 4 Оптические компоненты датчиков


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

модулирующее напряжение (V)t



входной поляризацию фильтр

выходной поляризационный фильтр

 


Рис. 4.21.Электрооптический модулятор, состоящий из двух поляризационных фильтров и кристалла


Подобный эффект можно наблюдать, когда кристалл подвергается воздей­
ствию 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 ин­
тенсивности излучений Акус­
тические волны, проходя через
кристалл, вследствие эффекта
фотоупругости вызывают в
нем механические напряже­
ния, линейно изменяющие его
коэффициент преломления.
Это, в свою очередь, при опре­
деленных условиях приводит к
отклонению выходящих опти­
ческих лучей, также проходя­
щих через этот кристалл (рис.
4.22) Таким образом, акусти­
ческие волны создают для лу- чей света как бы дифракцион-

Рис. 4.22.Акустикооптический модулятор, созда- ную решетку. Акустикоопти-
ющий множество лучей ческие устройства часто



4.11. Интерферометрическая оптоволоконная модуляция I 71

 


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 6 х103м/с, поэто­му 1-ГГц акустическая волна, имеющая длину волны 6 мкм, сравнима с излучени­ем в ИК спектральном диапазоне.





©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.