191147. lajstromszámú szabadalom • Rezonancia üzemmódú longitudinális elektrooptikai fényzár
3 191147 4 A találmány szerinti fényzár egy további előnyös kiviteli alakja értelmében egyik vagy mindkét kristály változtatható hőmérsékletű termosztátban van elhelyezve. Ezzel a kialakítással módosítható a kristályok rezonanciafrekvenciája, így a fényzár üzemi különbségi frekvenciája is. A találmányt az alábbiakban a rajz alapján ismertetjük részletesebben, melyen a rezonanciaüzemmódú longitudinális elektrooptikai fényzár egy példaként! kiviteli alakja látható. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti fényzár egy lehetséges kiviteli alakjának vázlata, a 2. ábrán rezonanciaüzemmódú longitudinális elektrooptikai fényzár üzemi különbségi frekvenciájának kialakulása látható, és a 3. ábra a fényzárban alkalmazott, termosztátba helyezett kristályok rezonanciafrekvenciájának változását ábrázolja a hőmérséklet függvényében. Mint az 1. ábrán látható, egy találmány szerinti rezonanciaüzemmódú longitudinális elektrooptikai fényzár 1 és 2 polarizátora között hasáb alakú elektrooptikai 3 kristály, míg 2 és 4 polarizátora között további hasáb alakú elektrooptikai 5 kristály van elhelyezve. Az I és 4 polarizátorok polarizációs síkja egymással megegyezik és merőleges a 2 polarizátor polarizációs síkjára. Az 1, 2, 4 polarizátorok és a 3,5 kristályok oly módon vannak elhelyezve, hogy a kristályok kristálytani z tengelye párhuzamos a 3,5 kristályokon és az 1, 2, 4 polarizátorokon áthaladó fénynyalábbal. A 3,5 kristályok polarizátorok felé eső oldalaikon feszültség bevezető 6, illetve 7 elektródákkal vannak ellátva, melyek vezérelhető nagyfrekvenciás 8, illetve 9 tápegységgel vannak összekapcsolva. A második 5 kristály kristálytani x és y tengely irányú méretei és méreteivel fordítottan arányos rezonanciafrekvenciája kis mértékben különbözik az első 3 kristály azonos irányú méreteitől és rezonanciafrekvenciájától. A két fényzár egymástól függetlenül 2«,, illetve 2<a, frekvenciájukon nyit ki, ahol ©j és co2 a 3, illetve 5 kristályok rezonanciafekvenciái. A találmány szerinti fényzár együttes transzmissziója 2co, —2a>2 ='«>j frekvenciával lebeg, ami azt jelenti, hogy a 2 «2to2 frekvenciának megfelelő alaprezgés amplitúdója ©3 frekvenciával változik, modulálódik. A nagy frekvenciás 8,9 tápegységeket oly módon is kialakíthatjuk, hogy a 3, 5 kristályokat a rezonanciafrekveniájukon igen egyszerű, visszacsatolt, úgynevezett óraáramkörök segítségével berezgetjük, ahol maguk a 3, illetve 5 kristályok vezérlik az áramkört, tehát a 3, 5 kristályok a 8,9 tápegységek frckvcnciamcghatározó és frekvencia stabilizáló aktív elemeként vannak elhelyezve. Az ilyen óraáramkörök tápfeszültségének változtatásával módosítható a 3, 5 kristályokra jutó és az azt megrezgető feszültség nagysága, aminek segítségével a kristálybeli deformáció, illetőleg ezen keresztül a törésmutató változás maximumát, azaz az egyes fényzárak kinyitásának mértékét lehet szabályozni. Az co3 frekvencia nagyságát azonos anyagú elektrooptikai 3,5 kristályok esetében a kristályok kristálytani x és y tengely irányú méretei közötti különbség határozza meg. A találmány szerinti főn y zár leírt példakénti kiviteli alakjában ADP anyagú, 15 x 15 mines 3 kristály és 15,1 * 15,1 mm-es 5 kristály esetében a különbségi frekvencia co3 = 1 kHz. A találmány szerinti fényzár ismertetett clrcndczéscnc! a Icnyzár üzemi különbségi frekvenciája állandó, ízt csupán a kristályok geometriai méreteinek változtatásával, azaz a kristályok cseréjével lehel módosbani. Amennyiben a találmány szerinti rezonanciaüzemmódú longitudinális elektrooptikai fényzár 3 kristályát és/vagy 5 kristályát változtatható hőmérsékletű termosztátban helyezzük el, akkor a kristályok rezonanciafrekvenciája a hőmérséklet függvényében a 3. ábrán látható módon változik. A találmány szerinti fényzár egy megvalósított kiviteli alakjánál 30 °C hőmérséklet-változásnál a kristály rezonanciafrekvenciája 2 kHz-el változott. Tehát a termosztát hőmérsékletének változtatásával a találmány szei inti fényzár különbségi frekvenciáját igen jelentős tartományban és finoman módosítani tudjuk. Szabadalmi igénypontok 1. Rezonanciaüzemmódú longitudinális elektrooptikai fényzár, amely keresztezett polarizátorok közé helyezett hasáb alakú elektrooptikai kristályt tartalmaz, amely kristály kristálytani z tengelye párhuzamos a kristályon és a polarizátorokon áthaladó fénynyalábbal, és feszültségbevezető elektródákkal van el átva, amely elektródák vezérelhető nagyfrekvenciás ví gy nagyfeszültségű tápegységgel vannak összekapcsolva, azzal jellemezve, hogy egy első keresztezett polarizátorokat (1, 2) és közéjük helyezett elektrooptikai kristályt (3) tartalmazó longitudinális elektrooptikai fényzár után további, keresztezett polarizátorok it (2, 4) és közéjük helyezett elektrooptikai kristályt (:») tartalmazó longitudinális elektrooptikai fényzár v.in oly módon elhelyezve, hogy a polarizátorok (1, 4) polarizációs síkja megegyezik, és merőleges a polarizátorok (2) polarizációs síkjára, valamint a polarizát írok (1,2,4) között elhelyezett elektrooptikai kristályok (3, 5) kristálytani tengelye (z) párhuzamos a fényzáron áthaladó fénynyalábbal, és az első fényzár kristályának (3) elektródái (6) a kristály (3) rezonan- i iafrekvenciáján üzemelő nagyfrekvenciás tápegység í 8) kimenetével, és a második fényzár kristályának (5) elektródái (7) a kristály (5) rezonanciafrekvenciáján izemelő további nagyfrekvenciás tápegység (9) kimenetével vannak összekötve, ahol a második kristály (5) kristálytani .v és;1 tengely irányú geometriai méretei és azzal arányos rczonanciafrekvcnciája kis mértékben cltér az első kristály (3) megfelelő geometriai méreteitől és rezonanciafrekvenciájától. 2. Az 1. igénypont szerinti fényzár kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a polarizátorok (2) egyetlen közös polarizátorként vannak kialakítva. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti fényzár kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fényzár egyik vagy mindkét polarizátora (1, 4) helyett fényvisszaverő felület van elhelyezve. 4. Az 1 - 3. igénypontok bármelyike szerinti fényzár kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tápegység a kristályt (3) frekvencia meghatározó és frekvencia stabilizáló aktív elemként tartalmazó őraáramkörként van kialakítva. 5. Az 1 - 3. igénypontok bármelyike szerinti fényzár kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tápegység 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
