ПОСТРОЕНИЕ МОДУЛЯТОРА ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ

CREATION OF THE MODULATOR OF OPTICAL RADIATION BY MEANS OF THE INTERFEROMETRY

Pavel Popov

student, Radio engineering department, Don state technical university,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

Актуальность данной статьи обусловлена тем, что имеется реальная возможность разработки более совершенного модулятора оптического излучения путем использования в их конструкции достижений голографической интрферометрии.

ABSTRACT

The relevance of this article is caused by the fact that there is a real possibility of development of more perfect modulator of optical radiation by use in their design of achievements of a holographic interferometry

Ключевые слова: голография, оптическое излучение, интерферометрия.

Keywords: holography, optical radiation, interferometry.

Возможности современной голографии открывают путь к построению принципиально новых оптических компонентов для аппаратуры телекоммуникационных систем. Используя голографический интерферометр на основе пространственно-спектрального метода голографической интерферометрии [1,2], имеется возможность построения схемы голографического модулятора оптического излучения с пространственной модуляцией светового потока. Модулятор такого типа формирует суммарный световой поток, состоящий из двух световых потоков и формирующий в плоскости экрана, независимо от расстояния между модулятором и экраном, интерференционную картину, пространственный спектр частот которой содержит информацию передаваемого сообщения.

При передаче светового потока с пространственной модуляцией через направляющую оптическую среду целесообразно использовать манипуляцию пространственных частот передаваемого оптического сигнала. Это обеспечит сохранение различий в передаваемом световом потоке, соответствующих нулям и единицам передаваемой информации. В качестве исполнительного элемента, обеспечивающего модуляцию (манипуляцию) фазы через модуляцию кривизны волнового фронта светового потока в схеме голографического модулятора, обеспечивающего формирование оптического сигнала с пространственной модуляцией его интенсивности, могут быть использованы либо электрооптический кристалл с линейным электрооптическим эффектом Поккельса, либо пьезоэлемент, обеспечивающий линейные перемещения плоского зеркала, размещённого в голографическом интерферометре непосредственно за отражательно-пропускающей объёмной голограммой, при подаче электрического напряжения, изменяющегося в соответствии с передаваемым сообщением, на электроды, нанесённые на боковые грани пьезоэлемента.

На рисунок 1 представлен вариант структурной схемы голографического модулятора светового потока с повышенным коэффициентом глубины модуляции, модулирующего световой поток по пространственному спектру частот интерферограммы, формируемой голографическим интерферометром в составе схемы этого модулятора.

В качестве модулирующего элемента в схеме использован электрооптический кристалл 1 с линейным эффектом Поккельса. На верхнюю и нижнюю грани электрооптического кристалла 1 нанесены электроды 2 и 2'. На боковую грань электрооптического кристалла 1 вдоль его оптической оси падает модулируемый световой поток со сферическим волновым фронтом. На выходе электрооптического кристалла 1 также формируется световой поток со сферическим волновым фронтом, который падает на тонкую собирающую линзу Л1.

Рисунок 1. Схема голографического модулятора светового потока с повышенным коэффициентом глубины модуляции

Оптическая схема формирователя пространственно-модулированного светового потока с повышенным коэффициентом глубины модуляции выполнена так, что точка фокусировки светового потока линзы Л1 всегда будет находиться между одинарным и двойным передним фокусным расстоянием линзы Л2 ближе к одинарному фокусному расстоянию этой линзы. Сходящийся световой поток с выхода линзы Л2 падает на отражательно-пропускающую голограмму 3. Этот световой поток частично дифрагирует от голограммы, а, частично, проходит сквозь эту голограмму, отражается плоским зеркалом 4 и повторно проходит через отражательно-пропускающую голограмму 3, но в обратном направлении. Световые потоки, падающие на входную плоскость направляющей оптической системы, в области их пространственного перекрытия формируют интерференционную картину, распределение пространственных частот в которой будет однозначно зависеть от амплитуды и фазы электрического напряжения, подаваемого на электроды 2, 2' электрооптического кристалла 1 с линейным электрооптическим эффектом Поккельса.

Голографический модулятор позволяет значительно увеличить скорость модуляции оптической несущей, а также повысить дальность передачи импульсов цифрового оптического сигнала.

Список литературы:

1. Применение инноваций в разработке радиотехнических систем: монография / М.Ю. Звездина [и др.]. – Пенза : Академия естествознания, 2015. – № 10-2 – с. 152-153.
2. Моисеев, Н.Н. Эталонные средства измерений в оптической интерферометрии / Н.Н. Моисеев, С.Ю. Золоторевский. – Москва :ВНИИМС, 2012. – №8. – С. 35-37.
3. Голография. Методы и аппаратура : учеб.пособие для студ. Вузов / под ред. В.М. Гинзбург и Б.М. Степанова. Москва : Советское радио, 1974. – 376  с.