Реферат: Оптический вентиль, приспособленный для стыковки с волоконной линией

УДК 535.6   

            

Е. И. Бессонов, О. Н. Дикарев,Е. М. Рудой, С. В. Сирота, В. Г. Янов,

В. В. Ященко

ОПТИЧЕСКИЙ ВЕНТИЛЬ, ПРИСПОСОБЛЕННЫЙ ДЛЯ СТЫКОВКИ СВОЛОКОННОЙ ЛИНИЕЙ

о

Вряде случаев передача оптического излучения от задающего лазера к различнмэлементам оптического тракта может осуществляться с помощью оптического  волокна. Применительно к данному случаю былразработан оптический вентиль [1], конструкция которого позволяет состыковатьвыход оптического вентиля со входом оптического волокна.

  1              2        3     4      5      6              7

Рис. 1. Принципиальная схема оптического вентиля

<img src="/cache/referats/24187/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1389 _x0000_s1356 _x0000_s1357 _x0000_s1358 _x0000_s1359 _x0000_s1360 _x0000_s1361 _x0000_s1362 _x0000_s1363 _x0000_s1364 _x0000_s1365 _x0000_s1366 _x0000_s1367 _x0000_s1368 _x0000_s1369 _x0000_s1370 _x0000_s1371 _x0000_s1372 _x0000_s1373 _x0000_s1374 _x0000_s1375 _x0000_s1376 _x0000_s1377 _x0000_s1378 _x0000_s1379 _x0000_s1380 _x0000_s1381 _x0000_s1382 _x0000_s1383 _x0000_s1384 _x0000_s1385 _x0000_s1386 _x0000_s1388">Принципиальнаясхема оптического тракта этого вентиля приведена на рис. 1, где принятыследующие обозначения: 1 — лазер, 2 — первая линза, 3 — поляризатор, 4 — магнитооптический  фарадеевский ротатор, 5 — вторая линза, 6 — анализатор, 7 — световод (на рис. 1 условно в качестве первой линзы 2 изображенашаровая  линза, а в качестве второй линзы5 — градиентная стержневая линза).

Монтажнаясхема оптического вентиля приведена на рис. 2, где приняты следующиеобозначения: 8 — корпус источника оптического излучения, 9 — первый магнитныйшунт, 10 — кольцевой магнит, 11 — корпус, 12 — узел крепления световода, 13 — кольцевой выступ, 14 — второй магнитный шунт.

Оптическоеизлучение с линейной поляризацией выходит из лазера 1 в виде расходящегосяпучка оптического излучения. Первая линза 2 превра­щает этот пучок вплоско-параллельный, который   после   прохождения через поляризатор 3 становитсялинейно поляризованным. Затем оптическое излучение проходит через фарадеевскийротатор 4, где  его  плоскость  поля-

12

6

3

1       2

   4   11

7

8

9

10

  5       

13

14

Рис. 2. монтажная схема оптического вентиля

<img src="/cache/referats/24187/image002.gif" v:shapes="_x0000_s1684 _x0000_s1391 _x0000_s1392 _x0000_s1393 _x0000_s1394 _x0000_s1395 _x0000_s1396 _x0000_s1397 _x0000_s1398 _x0000_s1399 _x0000_s1400 _x0000_s1401 _x0000_s1402 _x0000_s1403 _x0000_s1404 _x0000_s1405 _x0000_s1406 _x0000_s1407 _x0000_s1408 _x0000_s1409 _x0000_s1410 _x0000_s1411 _x0000_s1412 _x0000_s1413 _x0000_s1414 _x0000_s1415 _x0000_s1416 _x0000_s1417 _x0000_s1418 _x0000_s1419 _x0000_s1420 _x0000_s1421 _x0000_s1422 _x0000_s1423 _x0000_s1424 _x0000_s1425 _x0000_s1426 _x0000_s1427 _x0000_s1428 _x0000_s1429 _x0000_s1430 _x0000_s1431 _x0000_s1432 _x0000_s1433 _x0000_s1434 _x0000_s1435 _x0000_s1436 _x0000_s1437 _x0000_s1438 _x0000_s1439 _x0000_s1440 _x0000_s1441 _x0000_s1442 _x0000_s1443 _x0000_s1444 _x0000_s1445 _x0000_s1446 _x0000_s1447 _x0000_s1448 _x0000_s1449 _x0000_s1450 _x0000_s1451 _x0000_s1452 _x0000_s1453 _x0000_s1454 _x0000_s1455 _x0000_s1456 _x0000_s1457 _x0000_s1458 _x0000_s1459 _x0000_s1460 _x0000_s1461 _x0000_s1462 _x0000_s1463 _x0000_s1464 _x0000_s1465 _x0000_s1466 _x0000_s1467 _x0000_s1468 _x0000_s1469 _x0000_s1470 _x0000_s1471 _x0000_s1472 _x0000_s1473 _x0000_s1474 _x0000_s1475 _x0000_s1476 _x0000_s1477 _x0000_s1478 _x0000_s1479 _x0000_s1480 _x0000_s1481 _x0000_s1482 _x0000_s1483 _x0000_s1484 _x0000_s1485 _x0000_s1486 _x0000_s1487 _x0000_s1488 _x0000_s1489 _x0000_s1490 _x0000_s1491 _x0000_s1492 _x0000_s1493 _x0000_s1494 _x0000_s1495 _x0000_s1496 _x0000_s1497 _x0000_s1498 _x0000_s1499 _x0000_s1500 _x0000_s1501 _x0000_s1502 _x0000_s1503 _x0000_s1504 _x0000_s1505 _x0000_s1506 _x0000_s1507 _x0000_s1508 _x0000_s1509 _x0000_s1510 _x0000_s1511 _x0000_s1512 _x0000_s1513 _x0000_s1514 _x0000_s1515 _x0000_s1516 _x0000_s1517 _x0000_s1518 _x0000_s1519 _x0000_s1520 _x0000_s1521 _x0000_s1522 _x0000_s1523 _x0000_s1524 _x0000_s1525 _x0000_s1526 _x0000_s1527 _x0000_s1528 _x0000_s1529 _x0000_s1530 _x0000_s1531 _x0000_s1532 _x0000_s1533 _x0000_s1534 _x0000_s1535 _x0000_s1536 _x0000_s1537 _x0000_s1538 _x0000_s1539 _x0000_s1540 _x0000_s1541 _x0000_s1542 _x0000_s1543 _x0000_s1544 _x0000_s1545 _x0000_s1546 _x0000_s1547 _x0000_s1548 _x0000_s1549 _x0000_s1550 _x0000_s1551 _x0000_s1552 _x0000_s1553 _x0000_s1554 _x0000_s1555 _x0000_s1556 _x0000_s1557 _x0000_s1558 _x0000_s1559 _x0000_s1560 _x0000_s1561 _x0000_s1562 _x0000_s1563 _x0000_s1564 _x0000_s1565 _x0000_s1566 _x0000_s1567 _x0000_s1568 _x0000_s1569 _x0000_s1570 _x0000_s1571 _x0000_s1572 _x0000_s1573 _x0000_s1574 _x0000_s1575 _x0000_s1576 _x0000_s1577 _x0000_s1578 _x0000_s1579 _x0000_s1580 _x0000_s1581 _x0000_s1582 _x0000_s1583 _x0000_s1584 _x0000_s1585 _x0000_s1586 _x0000_s1587 _x0000_s1588 _x0000_s1589 _x0000_s1590 _x0000_s1591 _x0000_s1592 _x0000_s1593 _x0000_s1594 _x0000_s1595 _x0000_s1596 _x0000_s1597 _x0000_s1598 _x0000_s1599 _x0000_s1600 _x0000_s1601 _x0000_s1602 _x0000_s1603 _x0000_s1604 _x0000_s1605 _x0000_s1606 _x0000_s1607 _x0000_s1608 _x0000_s1609 _x0000_s1610 _x0000_s1611 _x0000_s1612 _x0000_s1613 _x0000_s1614 _x0000_s1615 _x0000_s1616 _x0000_s1617 _x0000_s1618 _x0000_s1619 _x0000_s1620 _x0000_s1621 _x0000_s1622 _x0000_s1623 _x0000_s1624 _x0000_s1625 _x0000_s1626 _x0000_s1627 _x0000_s1628 _x0000_s1629 _x0000_s1630 _x0000_s1631 _x0000_s1632 _x0000_s1633 _x0000_s1634 _x0000_s1635 _x0000_s1636 _x0000_s1637 _x0000_s1638 _x0000_s1639 _x0000_s1640 _x0000_s1641 _x0000_s1642 _x0000_s1643 _x0000_s1644 _x0000_s1645 _x0000_s1646 _x0000_s1647 _x0000_s1648 _x0000_s1649 _x0000_s1650 _x0000_s1651 _x0000_s1652 _x0000_s1653 _x0000_s1654 _x0000_s1655 _x0000_s1656 _x0000_s1657 _x0000_s1658 _x0000_s1659 _x0000_s1660 _x0000_s1661 _x0000_s1662 _x0000_s1663 _x0000_s1664 _x0000_s1665 _x0000_s1666 _x0000_s1667 _x0000_s1668 _x0000_s1669 _x0000_s1670 _x0000_s1671 _x0000_s1672 _x0000_s1673 _x0000_s1674 _x0000_s1675 _x0000_s1676 _x0000_s1677 _x0000_s1678 _x0000_s1679 _x0000_s1680 _x0000_s1681 _x0000_s1682 _x0000_s1683">

ризациивследствие магнитооптического эффекта Фарадея поворачивается на 450.Далее оптическое излучение проходит через вторую линзу 5, в которой пучокпревращается в сходящийся (это необходимо для того, чтобы свет вошел в световод 7 с минимальными потерями). Послевторой линзы 5 оптическое излучение проходит через анализатор 6, которыйвыполнен и установлен таким образом, что генерируемое лазером 1 оптическоеизлучение проходит через него почти без потерь. Затем оптическое излучениевходит в световод 7 и направляется к требуемому элементу оптического тракта.

 Распространяющееся в обратном направленииизлучение оптического диапазона при выходе из световода 7 становитсярасходящимся. Это излучение при прохождении через анализатор 6 распадается надва луча — обык­новенный и необыкновенный. Необыкновенный луч отклоняется отоптической оси и не попадает в лазер 1. Обыкновенный луч после прохождения черезвторую линзу 5 проходит через магнитооптический фарадеевский ротатор 4, где егоплоскость поляризации поворачивается на 450и становится перпендикулярнойплоскости поляризации прошедшего через поляризатор 3 генерируемого лазером 1излучения, поэтому распространя­ющееся в обратном направлении излучение непройдет через поляризатор 3.

Какбыло указано выше, в качестве первой линзы 2 может быть использована шароваялинза, а вторую линзу 5 целесообразно выполнить в виде градиентной стержневойлинзы. Поляризатор 3 мо­жет быть прикреплен к торцу магнитооптическогофарадеевского ротатора 4 с помощью клея.

Выполнениемагнитной системы в виде совокупности кольцевого магнита 10 и двух магнитныхшунтов 9 и 14, имеющих форму  шайб сцентральным отверстием, причем размер центрального отверстия в первом магнитномшунте 9 меньше центрального отверстия во втором магнитном шунте 14, создаетградиент магнитного поля вдоль оптической оси [2], вследствие чего появляетсядействующая на магнитооптический фарадеевский ротатор 4 сила, направлениекоторой совпадает с оптической осью, поэтому ротатор 4 прижимается ко второйлинзе 5, которая  прижимается канализатору 6, который, в свою очередь, прижимается к кольцевому выступу 13,расположенному у второго торца корпуса 11. При этом отпадает необходимость в использованиикакой-нибудь прижимной шайбы, упирающейся в первый торец поляризатора 3,вследствие чего повышается технологичность сборки  (достаточно в центральное отверстие корпуса11 последовательно  ввести анализатор 6,вторую линзу 5 и склеенные магнитооптический фарадеевский ротатор 4 иполяризатор 3) и снижаются потери оптического излучения, распространяющегося впрямом  направлении (так как отсутствуетприжимная шайба, то входная апертура поляризатора 3 и фарадеевского ротатора 4ничем не затеняется.

ЛИТЕРАТУРА

1.Янов В. Г., Бессонов Е. И., Бессонов П. Е. Оптические вентили. СПб, 2004. С. 95- 99.

2.Замолотнов В. А., Дикарев О. Н., Крюков С. Я., Янов В. Г. Оптический вентиль.Авт. свид. СССР № 1803901, приор. 28.01.1991, публ. 23.09.1993, МПК5 G<st1:metricconverter ProductID=«02 F» w:st=«on»>02 F</st1:metricconverter>3/00.