Модулятор оптического излучения

 

Использоваание: изобретение относится к лазерной технике, в частности к модуляции оптического излучения, и может быть использовано для передачи информации в оптической связи. Сущность изобретения заключается в том, что излучение последовательно модулируется по крайней мере двумя плоскими зеркалами/связанными с приводами, управление которыми осуществляется сдвинутыми по фазе электрическими сигналами. Для формирования импульсов оптического излучения заданной длительности и скважности йз ме няют фазовый сдвиг электрических сигналов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (А С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1788495 А1 сяу 6 02 В 26/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ flATEHTHOE

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4788328/10 (22) 05.02.90 (46) 15.01.93. Бюл. М 2 (71) Специализированное конструкторскотехнологическое бюро твердотельной элек. троники с опытным производством

Института прикладной физики АН МССР и

Институт прикладной физики АН МССР (72) М.3. Анофрей, В.А. Будяну, С.Л. Пышкин и А.А. Суслов (56) Криксунов Л.З. Справочник по основам инфракрасной техники. M.; Сов, радио, 1978, с, 317-322. .. Криксунов Л.З. Справочник по основам инфракрасной техники. М,: Сов. радио, 1978, с. 316 — 317.

Спектрометр инфракрасный ИКС-31.

Техническое описание и инструкции по эксплуатации, l0-34.14,233 ТО, св, Изобретение относится к лазерной технике, в частности, к модуляции оптического излучения и может быть использовано для передачи информации в оптической связи.

Известен электромеханический модулятор, в котором вращающаяся модулирующая диафрагма имеет прозрачные и непрозрачные элементы разнообразной конфигурации, Конструктивно существует модулятор оптического излучения с неподвижной диафрагмой, относительно которой . вращается изображение источника излучения (нутационные системы).

Излучение в этих модуляторах прерывается с определейной закономерностью, зависящей от частоты вращение диафрагмы или вращение изображения источника, а

2 (54) МОДУЛЯТОР ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Использоваание: изобретение относится к лазерной технике, в частности к модуляции оптического излучения, и может быть использовано для передачи йнформации в оптической связи. Сущность изобретения заключается в том, что излучение последовательно модулируется по крайней мере двумя плоскими зеркалами, связанными с приводами, управление которыми осущест вляется сдвинутыми по фазе электрическими сигналами. Для формирования импульсов оптического излучения заданной длительности и скважностй йзмейяют фазовый сдвиг электрических сигналов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. также взаимного расположения (сочетания) и формы элементов диафрагмы.

Наиболее близким техническим решением является модулятор оптического излучения в спектрометре ИКС-31, содержащий источник излучения, диафрагму и плоское зеркало, установленные на оси шагового электродвигателя, в котором осуществляется амплитудное модулирование потока излучения.

Недостатками этих модуляторов являются сложность получения коротких с крутыми фронтами и спадами световых импульсов независимо от частоты модуляции и низкая частота модулирования потока излучения.

1788495

Цел ью изоб ретения является расширение функциональных возможностей за счет формирования импульсов излучения заданной,длительности и скважности.

Поставленная цель достигается тем. что в известный модулятор оптического излучения,.содержащий плоское зеркало (отражатель), связанное с приводом (вибратором), и диафрагму, введены дополнительно вторая диафрагма, второе плоское зеркало, второй привод и,фазосдвигающая цепь, подключенная между первым и вторым приводами, при этом привод вь»полнен с воэможностью перемещения зеркала параллельно самому себе.

Другим отличием является то, что в модулятор дополнительно введены, по край-: ней мере, третья диафрагма, третье плоское зеркало, третий привод и вторая фазосдвигающая цепь.

Луч, отраженный от первого перемеща. ющегося зеркала, проходит через отверстие первой диафрагмы и падает на второе зеркало, которое перемещается с той же частотой, т.к, модуляция излучейия осуществляется двумя и более взаимосвязанными с помощью фазосдвигающих цепей приводами зеркал, Осуществляя сдвиг фаз между перемещениями зеркал, можно получить импульсы излучения любой длительности с крутыми фронтами с спадами, На фиг.1 дана функциональная схема предлагаемого модулятора; на фиг.2 представлен график, поясняющий работу устройства, Модулятор оптического излучения состоит из приводов t1— - 1„, на которых жестко закреплены зеркала 2» — 2»». Между приводом 11 и последу»ощими приводами 12 — 1» включены фазосдвигающие цепи 3) — 3Н-1.

Излучение, отраженное от зеркал 2> — 2»», направляется соответственно в отверстия неподвижных диафрагм 41-4»». Эти отверстия могут быть л»обой формы;

Приводом зеркала может служить любая система: электромагнитная, злектродинамическая, пьезоэлектрическая, электростатическая.

Модулятор оптического излучения работает следующим образом, Совершая перемещение (колебания) зеркало 21 кратковременно направляет коллимиоованный световой луч в отверстиедиафрагмы 41, Полученные импульсы излучения U»;z (см,фиг.2). после диафрагмы

4 попадают на зеркало 22 и,отразившись, через отверстие диафрагмы 42 направляется далее последовательно на зеркало и диафрагму (см.фиг.1). При совпадении фаз перемещений(колебаний) зеркал 2>-2Н и равенство размеров отверстий диафрагм 414н длительность импульсов излучения после диафрагмы 4 будет равна длительности им5 пульсов после диафрагмы 42 — 4 ».

Если с помощью фаэосдвигающей цепи

31 создать разность фаэ перемещений (колебаний) зеркал 21 и 22 и изменяя ее, можно получить после диафрагмы 4z импульсы из10 лучения U»:p (cM.фиг,2) более короткой длительности.

Приводы 1з — 1н с зеркалами 2з-2н, фаэосдвигающие цепи 32 — 3,-1 и диафрагмы 4з—

4Н необходимы для укорочения фронтов и

15 спадов излучаемых импульсов.

Уменьшение длительности импульсов излучения мо>кно осуществить увеличением частоты модуляции, не изменяя соотношение фаз перемещений (колебаний) зеркал, 20 Это происходит за счет более быстрого пе- . ресечения световым лучом сечения отверстия диафрагмы.

Опишем еще один случай работы модулятора оптического излучения. Когда центр

25 отверстий неподви>кных диафрагм 4> — 4Н установлен на оси коллимированного луча,. полученного от зеркал 21 — 2Н, находящихся в нейтральном положении (центральный луч), то за один период колебаний зеркал после

30 диафрагмы 4> — 4» возникает два импульса излучения. Сместив центр отверстий диафрагм 4» — 4»» (можно даже только центр отверстия диафрагмы 41) перпендикулярно оси центрального луча в одну и другую сторону, 35 частота повторения импульсов излучения уменьшится в два раза (деление частоты повторейия импульсов).

Изменение длительности импульсов в предлагаемой конструкции модулятора осу40 ществляется при постоянной частоте перемещения (колебания) зеркала, следовательно, существенно упрощается и возмо>кно, удешевляется блок питания привода зеркала, конструкция модулятора по

45 сравнению с прототипом, не содер>кит вращающихся деталей, что позволяет сделать модулятор более компактным, легким, а также представляется возможным установить с высокой точностью заданную длительность

50 импульсов.

Таким образом, технико-экономические . показатели предлагаемого устрой тва по сравнению с прототипом существенно улучшены за счетупрощения блока питания при55 вода зеркала, уменьшения габаритов устройства и повышения точности его работы.

Формула изобретения

1, Модулятор оптического излучения, содержащий плоское зеркало, связанное с

1788495 приводом и диафрагму, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования импульсов излучения заданной длительности и скважности, в него введены дополнительно вторая диафрагма, второе плоское зеркало, второй привод и фазосдвигающая цепь, подключенная между первым и вторым приводами, при этом привод выполнен с возможностью перемещения зеркала параллельно самому себе.

2, Модулятор по п.1, отличающийся

5 тем, что, с целью увеличения крутизны фронтов импульсов излучения, в него дополнительно введены по крайней мере третья диафрагма и третье плоское зеркало, третий привод. и вторая фазосдвигающая цепь.

1788495

Ив, Фиг. 2

Редактор .

Заказ 72 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

I ! !

I !

Составитель А.Гулубенский

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор С.Патрушева