Главная Бухгалтерия в кармане Учет расходов Экономия на кадровиках Налог на прибыль Как увеличить активы Основные средства
Главная ->  Прохождение невидимых тепловых лучей 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 [ 110 ] 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132

рис. 7.9. Графики зависимостей коэффициента поглощения т* и показателя преломления По кристалла GaAs от длины волны.

Рис. 7.10. Конструкция модулятора на кристалле арсеннда галлия.

Рис. 7.11. График зависимости коэффипиента пропускания модулятора от длины волны при различных значениях приложенного напряжения.


C,S i2 14 гр 13 15 ?i,MKM

Рис. 7.9

т

¥

Рис. 7.11

-0008

oot\

-Уо-о-

1,5 г,0 \мкм



Рис. 7.10

Зависимость коэффициента поглощения GaAs от длины волны представлена на рис. 7.9, а, из которого следует, что кристаллы непрозрачны в видимой области спектра, но хорощо пропускают инфракрасные лучи в диапазоне 1,2 ... 15 мкм и имеют высокий показатель преломления (рис. 7.9, б). Относительная диэлектрическая проницаемость кристалла равна 11, тангенс угла потерь составляет 0,001, электрооптический коэффициент Га в интервале длин волн 1 ... 12 мкм изменяется в пределах (1,2 ... 1,5) . Ю см/В.

На рис. 7.10 представлена конструкция модулятора на арсенида галлия, предназначенного для работы в спектральном диапазоне 0,9 ... 3 мкм. Кристалл укреплен между двумя параллельными пластинами и помещен в конце коаксиальной линии сопротивлением 50 Ом. Таким образом, он является емкостной нагрузкой для этой линии. Кристалл поджимается пружиной 5, усилие которой регулируется винтом 4. Поляризатор 2 и анализатор 7 выполнены в виде призмы из кальцита (известкового щпата), четвертьволновая пластина 6 - из слюды, а корпус / модулятора - из алюминия.

На рис. 7.11 показаны кривые зависимости коэффициента пропускания модулятора от длины волны при различных значениях приложенного постоянного напряжения. Частотная характеристика модулятора в диапазоне от постоянного тока до 20 МГц прямая, за исключением пьезоэлектрического резонанса на частоте 700 кГц.



Рис. 7.12. Конструкция СВЧ полоскового резоиатсра для модуляции оптического из.1у-чения; 1 - вход СВЧ; 2 - направление распространения излучения; 3 - тефлон; 4 - выход СВЧ; 5 - СааНЬгО?; 6 - медная полоса.


Верхний предел рабочей длины волны модулятора определяется поглощением в кальцитном поляризаторе и слюдяной пластине. Этот предел можно увеличить до 12 мкм, если в качестве поляризатора и анализатора применять высокоомный германий, установленный под углом Брюстера, а в качестве четвертьволновой пластины - CdS. Глубина модуляции при напряжении 600 В составляет около 50%. При модулирующем сигнале с пиковым напряжением 1000 В глубина модуляции достигает 70%.

Из других электрооптических материалов, которые можно применять в амплитудных модуляторах, следует отметить целую группу диэлектриков: ниобат лития LiNbOg, танталат лития LiTaOg, пирониобат кальция СатЫЬаО свинцово-магниевый ниобат PbgMgNbaOs и др. Эти материалы используют не только в электрооптических, но и в упругооптических и ультразвуковых приборах.

Ниобат лития и танталат лития - тригональные кристаллы сравнительно твердые и легко обрабатываемые обычными методами оптической полировки. Ниобат лития - оптически одноосный отрицательный кристалл (показатель преломления необыкновенного луча меньше, чем обыкновенного). Танталат лития - оптически одноосный положительный кристалл. Электрооптический эффект у этих кристаллов в несколько раз больше, чем у кристаллов KDP и не зависит от частоты. Онн прозрачны в диапазоне 0,4 ... 5 мкм.

У танталата лития произведение напряженности поля на расстояние на уровне половины волны составляет всего 2700 В. Кроме того, разрушения в этом кристалле при мощностях излучения, достижимых в газовых

лазерах (He-Ne), невелики. Поэтому в электро-, оптических приборах лучше применять LiTaOg, а не LiNbOg.

Пирониобат кальция является оптически двуосным отрицательным кристаллом, близким по химической природе и структуре к LiNbOg и LiTaOg. В нем наблюдается линейный электрооптический эффект.

На рис. 7.12 изображена конструкция СВЧ полоскового резонатора для модуляции излучения частотой 3 ГГц на пирониобате кальция. В этом резонаторе электрооптический эффект не зависит от частоты (по крайней мере до 3 ГГц).

Стронциево-бариевый ниобат прозрачен для излучения с длиной волны 0,4...8 мкм (рис. 7.13).

Описанные кристаллы характеризуются сильно выраженным поперечным электрооптиче-

0,6 0.4

о,г

о

Of ip г 4 \тм

Рис. 7.13. График зависимости коэффициента пропускания строициево-барисвого инобата от длины волны.



. им эффектом, при использовании которого требуются небольшие зна--чекия напряженности электрического 1ВДЛЯ.

К жидким веществам, у которых год действием электрического поля обнаруживается эффект двойного лучепреломления, относятся: нитробенгол, хлорбензол, бензин, спирт, сероуглерод и др. Наиболее пригоден для использования в амплитудных модуляторах нитробензол QHgNOg, представляющий собой слегка желтоватую токсичную ясид- кость с запахом миндаля. Нитробензол имеет следующие параметры: температура кипения при атмосферном давлении 211° С; температура затвердевания 5,6° С; диэлектрическая постоянная (при 18° С) -36; удельное сопротивление 10 ... ... 10 Ом/см*; пробивное напряжение 150 кВ/см; область прозрачности 0,4 ... ... 1,2 мкм.

Амплитудный модулятор с жидким электрооптическим веществом представляет собой сосуд с прозрачными плоскопараллельными стенками, заполненный жидкостью, в которую введены электроды. Сосуд расположен между скрещенными поляризатором и анализатором, а к электродам подведено напряжение управляющего сигнала. При использовании скрещенных поляризатора и анализатора амплитудная характеристика выражается зависимостью [13]:

Химический состав

Электрооптическая постоянная Вк=ВД-10, см/В=

Диэлектрическая постоянная

СНС1з

-3,2

СзНбО

16,0

20,0

C6H5NO2

400,0

36,0

/ = /о sin2

где I - длина пути излучения в жидкой среде; d - расстояние между электродами; В - электрооптическая постоянная; Um - напряжение управляющего сигнала.

Значения электрооптических постоянных некоторых жидкостей приведены в табл. 7.5.

Рабочую точку амплитудной характеристики можно сместить, приложив к электродам постоянное напряжение f/g; при этом амплитудная характеристика описывается выражением

/=/о sin2

п

т

и

где

UIU-KAlBUy, щ^.2п. IB/(7uP).Ul.

Модуляторы, в которых в качестве электрооптических материалов используют жидкости, не получили широкого распространения вследствие нелинейности модуляционной характеристики, значительных потерь излучения, трудности герметизации модулирующей ячейки и быстрого замутнения жидкости под влиянием электролиза. Тем не менее в последнее время созданы СВЧ модуляторы типа бегущей волны с использованием сероуглерода в качестве электрооптической среды.

В сероуглероде электрооптический эффект проявляется слабее, Vcm в нитробензоле, однако это вещество обладает рядом полоясительных свойств. Поглощение оптического излучения в видимой и ближней инфракрасной (до 2 мкм) областях спектра в сероуглероде мало; тангенс угла потерь иа час-

Электрооптические и диэлектрические постоянные некоторых жидкостей



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 [ 110 ] 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132

© 2024 Constanta-Kazan.ru
Тел: 8(843)265-47-53, 8(843)265-47-52, Факс: 8(843)211-02-95