оптический вентиль
Классы МПК: | G02F3/00 Оптические логические элементы; бистабильные оптические устройства |
Автор(ы): | Рудой Е.М., Субботин В.А., Тюлькин Ю.Ю., Янов В.Г. |
Патентообладатель(и): | Военный инженерно-космический краснознаменный университет им. А.Ф. Можайского |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-12-02 публикация патента:
10.05.2000 |
Изобретение относится к оптической технике и может быть использовано как элемент оптической развязки в оптических системах с умножением частоты, в частности удвоением частоты. Сущность изобретения заключается в использовании последовательно расположенных дисперсионного устройства, умножителя частоты и второго частотного фильтра. Технический результат - повышение надежности за счет снижения чувствительности к температурным изменениям. 3 з. п. ф-лы, 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Оптический вентиль, содержащий последовательно расположенные частотный фильтр и частотный преобразователь, отличающийся тем, что он дополнительно содержит расположенный за частотным преобразователем второй частотный фильтр, причем в качестве частотного фильтра использовано дисперсионное устройство, а в качестве частотного преобразователя использован умножитель частоты. 2. Оптический вентиль по п.1, отличающийся тем, что в качестве умножителя частоты использован удвоитель частоты. 3. Оптический вентиль по п.1, отличающийся тем, что в качестве дисперсионного устройства использована дисперсионная призма. 4. Оптический вентиль по п.1, отличающийся тем, что в качестве дисперсионного устройства использована дифракционная решетка.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к оптической технике и может быть использовано как элемент оптической развязки в оптических системах с умножением частоты, в частности удвоением частоты. Известны различные варианты оптических вентилей, например, устройства против ослепления водителей светом фар встречных машин [1], содержащие поляроидные пленки, однако они имеют большие потери световой энергии, что ограничивает возможности их применения. Оптический вентиль, описанный в [2], содержит собирающую линзу с продольной хроматической аберрацией и поглощающую маску, выполненную с возможностью перемещения вдоль оптической оси вентиля в пределах области продольной хроматической аберрации линзы. В прямом направлении (от маски к линзе и далее) световой поток проходит без ослабления, т. к. площадь поглощающей маски мала. В обратном направлении световой поток вследствие продольной хроматической аберрации разделяется на ряд спектральных составляющих. Та спектральная составляющая, которая фокусируется на поглощающую маску, поглотится ею, остальные спектральные составляющие пройдут через оптический вентиль. Недостатком известного оптического вентиля является то, что световой пучок, распространяющийся в прямом направлении, после прохождения через оптический вентиль становится сходящимся, а на расстояниях, превышающих фокусное расстояние линзы, оптический пучок превращается, естественно, в расходящийся, что ограничивает возможности его применения. Магнитооптический вентиль, описанный, например, в [3], содержит последовательно расположенные на оптической оси поляризатор, магнитооптический ротатор и анализатор. На магнитооптический ротатор воздействует магнитное поле, создаваемое магнитной системой. Оптическое излучение проходит через поляризатор и становится линейно поляризованным. В магнитооптическом ротаторе вследствие магнитооптического эффекта Фарадея плоскость поляризации линейно поляризованного света поворачивается на 45o относительно исходной плоскости поляризации и проходит через анализатор, главная плоскость которого повернута на 45o относительно главной плоскости поляризатора. Излучение, распространяющееся в обратном направлении, пройдя через анализатор и магнитооптический ротатор, будет иметь плоскость поляризации, повернутую на 90o относительно исходной плоскости поляризации, и следовательно, поглотится в поляризаторе (если в качестве поляризатора использована дихроичная пленка) либо уйдет в сторону от луча, распространяющегося а прямом направлении (если в качестве поляризатора использована двулучепреломляющая призма). Недостатком такого вентиля является то, что он может работать с высокой эффективностью только с излучением, имеющим линейную поляризацию, в противном случае возрастают потери излучения, распространяющегося в прямом направлении. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому оптическому вентилю является акустооптический вентиль, описанный в [4] и содержащий последовательно расположенные на оптической оси интерферометр Фабри-Перо, настроенный на пропускание излучения с частотой, равной частоте излучения источника света, и акустооптический брэгговский модулятор. Оптическое излучение с частотой![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
- на фиг. 1 приведена функциональная схема оптического вентиля;
- на фиг. 2 приведен рисунок, поясняющий вариант использования дисперсионной призмы в качестве дисперсионного устройства;
- на фиг. 3 приведен рисунок, поясняющий вариант использования дифракционной решетки в качестве дисперсионного устройства. Оптический вентиль содержит (фиг. 1) последовательно расположенные дисперсионное устройство 1, умножитель частоты 2 и второй частотный фильтр 3. На фиг. 1, 2 и 3 прямой луч изображен сплошными линиями, обратный луч - прерывистыми линиями. Оптический вентиль работает следующим образом. Пусть на вход оптического вентиля поступает оптическое излучение с частотой
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
Отраженное от элементов оптического тракта и распространяющееся в обратном направлении излучение (обратный луч) тоже будет иметь составляющие с частотами
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
![оптический вентиль, патент № 2148851](/images/patents/323/2148060/957.gif)
1. Галкин Ю.И. Электрооборудование автомобилей. М.: 1947, С. 12-14. 2. Авт. свид. СССР N 881650. МКИ G 02 F 3/00. 3. Белостоцкий Б. Р. , Любавский Ю.В., Овчинников В.М. Основы лазерной техники. М.: Сов. радио, 1972. С. 138-141. 4. Патент Великобритании N 21009122. МКИ G 02 F 1/11.
Класс G02F3/00 Оптические логические элементы; бистабильные оптические устройства
оптический наногенератор - патент 2465623 (27.10.2012) | ![]() |
оптический наногенератор - патент 2462740 (27.09.2012) | ![]() |
оптический jk-нанотриггер - патент 2461032 (10.09.2012) | ![]() |
оптический т-триггер - патент 2461031 (10.09.2012) | ![]() |
оптический jk-триггер - патент 2458377 (10.08.2012) | ![]() |
способ фотопереключения ретинальсодержащего белка и оптический логический элемент на его основе - патент 2420773 (10.06.2011) | ![]() |
оптический т-нанотриггер - патент 2416117 (10.04.2011) | ![]() |
оптический rs-нанотриггер - патент 2411562 (10.02.2011) | ![]() |
оптическое невзаимное устройство - патент 2359300 (20.06.2009) | ![]() |
магнитооптический вентиль - патент 2324209 (10.05.2008) | ![]() |