180848. lajstromszámú szabadalom • Kombinált akuszto-optikai többssugaras intenzitásmodulátor és sugáreltérítő
3 180848 4 sugarak lépnek ki az egyes ultrahang frekvenciáknak megfelelő szögben. Az új lézersugarak intenzitásai az oszcillátorok amplitúdójának modulálásával modulálhatok, és az egyes lézersugarak iránya a rögzített oszcillátor-frekvenciáknak megfelelően állandó. Az új lézersugarak energiája a beeső lézersugár energiájából származik. Nem monokromatikus lézersugár monokromatikus összetevőinek modulálására szolgáló módszert és berendezést ismertetnek az US—PS 4,084,182 és Re 29,670 USA szabadalmak. Az US—PS 4,084,182 számú szabadalmi leírás-ból egyértelműen kitűnik, hogy a modulátor ultrahang átalakítói villamosán egymástól nem függetlenek, hanem sorba vannak kötve és egyetlen közös meghajtó erősítőhöz csatlakoznak, így hatásuk olyan, mint egyetlen ultrahang átalakítóé. A meghajtó erősítő bemenetére három oszcillátor jele csatlakozik az összegző áramkörön keresztül. Az Re 29,670 Számú USA szabadalom leírása ábráiból látható, hogy az akusztooptikai modulátor egyetlen ultrahang átalakítójához három oszcillátor jele csatlakozik összegző erősítőn keresztül. Mindkét szabadalmi leírás szerint a modulátor kimenetén egymással vagy kollineáris vagy különböző irányú lézersugarak keletkeznek, amely sugarak monokromatikusak és intenzitásuk az oszcillátorok amplitúdójának modulálásával modulálható. Ismeretes továbbá egy olyan új többsugaras akusztooptikai fényintenzitás modulátor, amelynél az akusztooptikai fényintenzitás-modulátor akusztooptikai anyagának egy sík oldalfelületén több, villamosán egymástól független ultrahang átalakító van szegmens formában elrendezve egymás után sorban, a lézersugár haladási irányának mentén, úgy, hogy a beeső lézersugár minden egyes ultrahang átalakító (szegmens) által keltett ultrahang téren (törésmutató-rácson) áthaladjon. E megoldás alapvető elvi fizikai eltérése az US ^PS 3,713,721, az US—PS 4,084,182 az Re 29,670 és a DT —OS 2,416,265 számú találmányokban leírt többsugaras akusztooptikai fényintenzitás-modulátorhoz képest abban van, hogy itt a különböző átalakítók (szegmensek) által létrehozott törésmutató rácsok egymástól térbelileg szét vannak választva. A villamosán egymástól független ultrahang átalakító szegmensek mindegyikéhez egy-egy külön vezérlő fokozat csatlakozik, amely vezérlő fokozatok mindegyikében egy vagy több VHF oszcillátor van. A kilépő új lézersugarak számát ily módon jelentősen meg lehet növelni. Az új lézersugarak intenzitásai modulálhatok, irányuk azonban az oszcillátorok rögzített frekvenciáinak megfelelően állandó. A találmány célja olyan akusztooptikai eszköz megvalósítása lézeres adat- és jelrögzítési, valamint megjelenítési célokra, amely egyesíti magában az akusztooptikai többsugaras fényintenzitás-modulátorok és fénysugár-eltérítők működését. Az akusztooptikai eszköznek egyetlen bemenő fénynyalábból, pl. lézernyalábból több, új kimenő lézernyalábot kell előállítania akusztooptikai Bragg-diffrakció útján, és a kimenő lézernyalábok intenzitása valamint iránya különböző módokon vezérelhető legyen. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a célkitűzésben szereplő kombinált akusztooptikai, többsugaras intenzitásmodulátor és sugáreltérítő a lézersugár mentén sorban elhelyezett több, villamosán egymástól független ultrahang átalakítók (szegmensek) megfelelő villamos vezérlésével valósítható meg. Az egyes átalakítók hosszát — a felismerés szerint — a lézersugár haladási irányában mérve, úgy kell megválasztani, hogy az általuk keltett egyes törésmutató rácsok vastagsága kellően nagy legyen, és így bármelyik rácson akusztooptikai Bragg-diffrakció jöhessen létre. A találmánynak az a lényege, hogy egy vezérlő fokozat mentén legalább egy állandó frekvenciájú oszcillátor és legalább egy változtatható frekvenciájú oszcillátor, több vezérlő fokozat esetén vezérlő fokozatonként legalább egy állandó frekvenciájú oszcillátor és/vagy legalább egy változtatható frekvenciájú oszcillátor van elhelyezve. Egy előnyös kiviteli példa szerint az egyes vezérlő fokozatokban az ultrahang átalakító(k) és az állandó frekvenciájú oszcillátor(ok) és/vagy változtatható frekvenciájú oszcillátor(ok) közé erősítő(k) van(nak) kötve. Egy további előnyös kiviteli példában vezérlő fokozatonként több állandó frekvenciájú oszcillátor és/vagy több változtatható frekvenciájú oszcillátor van és az egy fokozathoz tartozó állandó frekvenciájú oszcillátor(ok) és/vagy változtatható frekvenciájú oszcillátor(ok) kimenetei közös összegző bemenetére csatlakoznak. A találmányt részletesen az ábrákon bemutatott kiviteli példák segítségével ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti kombinált akusztooptikai többsugaras intenzitásmodulátor és sugáreltérítő egy kiviteli példáját mutatja; a 2. ábra a találmány szerinti kombinált akusztooptikai többsugaras intenzitásmodulátor és sugáreltérítő egy olyan kiviteli példáját szemlélteti a vezérlő fokozatokkal együtt, amelynél a sugáreltérítő üzemmód egyetlen átalakító megfelelő vezérléséből származik; a 3. ábra a találmány egy olyan kiviteli példáját ábrázolja, amelynél a sugáreltérítő üzemmódhoz szükséges változtatható frekvenciájú oszcillátorok a modulálható új lézersugarakat keltő átalakítók vezérlő fokozataiba vannak beépítve; a 4. ábra az 1., 2. és 3. ábrák szerinti kombinált akusztooptikai többsugaras intenzitásmodulátor és sugáreltérítőből kilépő diffraktált lézersugarak eltérítési szögének egy példaképpel időbeli változását mutatja, amikor is 11 db rögzített frekvenciájú oszcillátor és 3 db különböző frekvenciájú háromszögjellel vezérelt változtatható frekvenciájú oszcillátor van bekapcsolva egyidejűleg; az 5. ábra a 2. ábra szerinti kombinált akusztooptikai többsugaras intenzitásmodulátor és sugáreltérítő egy olyan továbbfejlesztett kiviteli példáját mutatja, amelynél a segédoszcillátor és keverő egységek alkalmazásának hatására az összes diffraktált lézersugár (beleértve a változtatható irányú, példaképpen rögzített program szerint vezérelt irányú lézersugarakat is) eltérítési szögei egyidejűleg, azonos mértékben és irányban vezérelhetők; a 6. abra az 5. ábra szerinti kombinált akusztooptikai többsugaras intenzitásmodulátor és sugáreltérítőből kilépő diffraktált lézersugarak eltérítési szögének időbeli változását mutatja a segédoszcillátor frekvenciájának az ábrán feltüntetett példaképpeni időbeli vezérlésénél. Az 1. ábrán az 1 beeső lézersugár egy, a példa szerint derékszögű hasáb alakú optikailag áteresztő 2 közegen halad át. A 2 közeg előnyösen egyetlen sík oldalfelületén, az 1 beeső lézersugár haladási iránya mentén egymás után sorban vannak elhelyezve 3 ultrahang átalakítók. A 3 ultrahang átalakítok mindegyikének lézersugár irányú hossza olyan nagyra r an választva, hogy bármelyik 3 ultrahang átalakító által keltett ultrahang térben a Bragg-típusú akusztooptikai fénydiffrakció jöhessen létre. A 3 ultrahang átalakítók lézersugár irányú hossza alatt az 1 beeső lézersugárnak a 3 ultrahang átalakítókat hordozó felület síkjára eső vetületének egy-egy 3 ultrahang átalakítóra eső szakaszát értjük. A 3 ultrahang átalakítók lézersugár irányú hossza Bragg-típusú fénydiffrakció esetén is előnyösen kicsi lehet olyan akusztooptikai anyagok alkalmazása esetén, amely anyagokban az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
