190853. lajstromszámú szabadalom • Zavaró akusztikai elektrooptikai fénymodulátor
3 190.853 H 5. ábrán téglatest apertúrájú 45°Z metszetű modulátorkristály jellemző transzmisszióválaszának felvételét tüntettük fel. Az 1. ábrán különböző 1 modulátorkristályok transzmisszióválaszának felvételére alkalmas mérési elrendezés példakénti vázlatát tüntettük fel. Szilárdtest, jelen példában He-Ne 2 lézer által kibocsátott lézersugár 3 polarizátoron át jut az 1 modulátorkristályra, melynek a modulálandó fénysugárnyalábra merőleges oldalain 4,5 elektródák vannak felerősítve. Az 1 modulátorkristályból kilépve a lézersugár a 3 polarizátorhoz képest 90°-kal elforgatott 6 analizátoron halad át és 7 érzékelőfejbe jut, ami 8 oszcilloszkóp CHl-csatornájára csatlakozik. Az 1 modulátorkristály 5 elektródájára a 8 oszcilloszkóp CH2-csatornájának bemenete van csatlakoztatva. Hagyományos, 0°Z metszetű 1 modulátorkristály 9 kV feszültségű, 350 nsec. időtartamú vezérlőimpulzusra adott transzmisszióválaszának felvételét tüntettük fel a 2. ábrán. Ennél és az ezt követőleg ismertetett felvételeknél a vezérlőimpulzus mindig a CH2-csatornán felül látható, míg az 1 modulátorkristály transzmísszióválasza a CH 1 csatornán, azaz az alsó oszcillogramon tekinthető meg. Mint a 2. ábrán látható, a vezérlőimpulzusra bekövetkező nyitást azt jóval meghaladó, az oldalfelületeken keletkező nyíróhullám következtében létrejövő nyitás követi. A 3. ábrán hengeres metszetű modulátorkristály jellemző transzmisszióválaszát tüntettük fel. Az oszcillogramból látható, hogy a vezérlőimpulzusra létrejövő nyitást vele hozzávetőlegesen azonos nagyságrendű, időben hosszabb lefutású, akusztikai zavarhullámok által kiváltott transzmissziónyitás követi. A fenti két jellegzetes transzmisszióválaszból látható, hogy az ismert kiviteli alakoknál a nagyfeszültségű vezérlőimpulzusra következő nyitást igen jelentős amplitúdójú nem kívánatos transzmissziónyitások követik, 40 amelyek hátrányosan befolyásolják a fénymodulátor működését. A 4. ábrán a találmány szerinti, jelen példában 40°Z metszetű, négyzetes apertúrájú 1 modulátorkristály transzmisszióválaszát tüntettük fel. Mint az alsó oszcillogramból látható, az oldalfelületeken keletkezett, a OdZ metszetek esetén megfigyelt nyíróhullámnál egy nagyságrenddel kisebb amplitúdójú longitudinális hullám által kiváltott nyitást további 2, nyíróhullámként azonosított akusztikai hullámnak megfelelő transzmiszsziónyitás követi. Ezek az 1 modulátorkristály oldaléléire koncentrált saroktartományokból erednek, ahol ha kisebb mértékben, de továbbra is megvannak a 0°Z metszeteknél tapasztalt nyíróhullámok gerjesztésének ^5 feltételei. A két felvétel egybevetésével szembetűnik a félnagyságrendi javulás, ami valamivel meghaladja a 3. ábrán látható hengeres metszet alkalmazásával elérhető akusztikai hatáscsökkentést. Továobi akusztikai hatáscsökkentést tesz lehetővé a g viszonylag nagy amplitúdójú sarok-oldalsáv hullámok hatásár ak szétválasztása. Az apertúra legkényesebb részén, azaz középpontjában a legnagyobb az akusztikai hullámok zavaró hatása, hiszen azt szimmetrikus elhelyezkedése miatt az azonos módusú akusztikai hullámok 10 egyszerre érik el és hatásuk összegződik. Az elektrooptikai k ipcsolóüzemű fénymodulátorok szokásos méretei (centiméter nagyságrendű) esetén mikroszekundum nagyságrendű időbeli szétválasztás valósítható meg, ami figyelőmbe véve a hozzávetőlegesen 0,1 ,wsec időtartamú lézerimpulzus kialakulási időt, igen kedvező a fénykapcsolás zavaró akusztikai hullámok hatásának elkerülésében. A szétválasztás alapja az akusztikai szimmetria elrontása, ami történhet az 1 modulátorkristály négyzetes apertúranyilásának téglalap alakúra nyújtásával. Ennek a kiviteli alaknak a transzmisszióválaszát tüntettük fel az 5. ábrán. Mivel a sarok-oldalsáv hullámok futási idejük szeri it két csoportra oszlanak, a deformáció amplitúdó a felire, míg a transzmisszióra gyakorolt hatás negyedére csökken. A sarok-oldalsáv hullámok hatásának szétválasztása történhet a négyzetes apertúrájú 1 modulátorkristály 30 45°- ól kissé eltérő orientációjú oldalfelületekkel való kivágásával, ami a téglalap alakúra nyújtással azonos értékű, valamivel nagyobb mint félnagyságrendnyi javulást eredményez. Természetesen lehetőség van arra, hogy további hatásjavulás érdekében az egyes intézkedéseket egymással kombinálva alkalmazzuk. Amennyiber a négyzetes apertúrát rombusz alakúvá, a téglalap alakú apertúrát romboid alakúvá deformáljuk, úgy az elektrooptikai fénymodulátornál a legnagyobb igényeké' is kielégítő, közel két nagyságrendű (1:150) hatáscsökkentés érhető el. Szabadalmi igénypontok 1. Zavaró akusztikai hatáscsökkentett elektrooptikai fénymodulátor, amely polarizátorok közé helyezett modulátorkristályt tartalmaz, melynek modulálandó fénysi gárnyalábra merőleges oldalain elektródák vannak felhelyezve, azzal jellemezve, hogy a modulátorkristály ( ) oldallapjai oly módon orientáltak, hogy az oldallapok minimális amplitúdójú akusztikus hullámgerjesztést eredményező szöget zárnak be a kristálytani tengelyekkel. 2. Az 1. igénypont szerinti fénymodulátor azzal jellemezve, hogy a modulátorkristály (1) egymásra nem meőleges síklapokkal határolt apertúrájú kristály. 1 db rajz Kiadja az Országos Találmányi Hivatal A kiadásért felel: Himer Zoltán osztályvezető Megjelent a Műszaki Könyvkiadó gondozásában Készült a Borsodi Nyomdában Felelős vezető: Horváth Ferenc
