Раздел: Документация

0 ... 36 37 38 39 40 41 42 ... 60

чсского применения уровня, но в связи с огромной потребностью в таком приборе ведутся исследования различных устройстп, подходящих для преобразования. На рис. 99, а показан элемент на основе монокристалла фотопроводящего сегнетоэлектрика B2Si02o (BSO). Считывание в нем происходит на основе эффекта Поккельса, отсюда название — считывающий оптический модулятор Поккельса. Он состоит из двух прозрачных электродов и тонкой пленки кристалла BSO между ними. К электродам приложено напряжение. Если на поверхности электрода сформировать изображение, полученное в естественном свете, то из-за фотопроводимости распределение напряжения на кристалле повторит картину освещенности элемента. Двойное лучепреломление зависит от силы электрического поля (фактически от напряжения), поэтому распределится в соответствии с напряжением, повторяя картину освещенности. При воздействии линейно поляризованного лазерного излучения изме-

а)

Прозрачные электроды

Ч

«о

±

Зшм

Запись в синем сбете

ЛихроичныВ филотр. (пропускает синий, х отражает красный)

— н

ЗлектродЧ\

Красный свет Змкм /(когерентное

или некогерентноО --------iHue)

считывай

ФотопроШяищй электрооптический v кристалл (BlSiO)

Электрод Z

«о

Фотопрободя* \ плени

Прозрачные

Слой диэлектрика

в) fjummpoi

Трозрач ошмтноя ный пленка злектрод

Световой жран

Диэлектрическое зеркала

Рис. 99. Преобразователь некогерентного изображения в когерентное

---

Ансишоатор

Полупрозрачное зеркало >

Выходное изображение

Оптическая система обработки,

Преобразователь изо5ражения Некорееентный свет Линза объектива

Поляризатор К09ерентныйс6еш\

Линза Лазер

Некорееенщт осВещениеу

Входное изображение

Рис. 100. Обработка изображения в реальном времени с по* мощью преобразователя некогерентного изображения в коге-

рентное

нсние поляризации на выходе повторит картину двойного лучепреломления, т. е. в конце концов картину освещенности некогерентного изображения. Установив на выходе анализатор, пропускающий свет, плоскость поляризации которого перпендикулярна плоскости поляризации лазерного излучения, получим когерентное изображение.

Преобразователь делают и на кристаллах типа kdpo4, но так как сам кристалл не является фото-проводником, наносят фотопроводящую пленку на его поверхность. Аналогичный элемент показан на рис. 99, б. Его слои составлены из фотопроводящих пленок и материала PLZT, получаемого спеканием свинца, оксидов циркона и титана с присадкой лантана. Как уже было описано, освещенность изображения на входе изменяет распределение напряжения и, следовательно, распределение поляризации доменов, а значит, двойного лучепреломления. Считывание происходит с использованием этих изменений.

На рис. 99, в показан преобразователь на основе фотопроводящих пленок и жидких кристаллов. Фото-проводящие пленки создают в жидком кристалле распределение напряженности поля, соответствующее

---

освещенности входящего изображения. В соответствии с полем ориентируются молекулы жидкого кристалла. Теперь, если элемент освещать линейно поляризованным светом, а выходящее излучение пропускать через анализатор, можно получить соответствующее входящему когерентное изображение. Кроме приборов, работающих на основе двойного лучепреломления, исследуются приборы на основе эластомеров и термопластиков, где под действием света изменяется форма поверхности — возникают неровности.

Преобразователи некогерентного изображения в когерентное очень эффективны в голографии и в системах, производящих корреляционные вычисления н Фурье-анализ в реальном времени (рис. 100).

Что такое

оптический бистабильный элемент?

Оптический бистабильный элемент — это прибор, в котором сила выходящего света имеет ги-стерезисную зависимость от силы входящего, а коэффициент пропускания — два устойчивых значен:». Появившись, этот прибор быстро привлек к себе внимание, его предполагают использовать в оптических системах цифровой обработки информации.

Устройство прибора показано на рнс. 101. Он представляет собой резонатор Фабри — Перо, составленный из двух полупрозрачных зеркал, между которыми помещен материал, меняющий показатель преломления в зависимости от силы света. Если свет входит в резонатор в отсутствие резонанса, происходит многократное отражение, которое быстро ослабляет интенсивность, и излучение практически не выходит нз резонатора. При увеличении силы входящего света

Резонатор Фабри-Перо Входящий луч Прошедший луч

ПолупрозрачноеМатериал с нелинейной

Зеркалодисперсией

Рис. 101. Оптический бнстабильиый элемент

6 С. Гонда. Д. Сэко

121

0 ... 36 37 38 39 40 41 42 ... 60