3. Контрольні запитання

1. Наведіть основні класи пристроїв керування випроміню­ванням.

2. Назвіть призначення й об’єкти модуляції випромінювання.

3. Розкрийте особливості механічних систем керування.

4. Порівняйте внутрішню та зовнішню модуляції.

5. Розкрийте сутність електрооптичних ефектів (ефект Поккель- са, ефект Керра).

6. Поясніть будову електрооптичного модулятора.

7. Наведіть і поясніть характеристики електрооптичного модуля­тора.

8. Розкажіть про магнітооптичні модулятори на ефекті Фарадея.

9. У чому відмінність модуляторів з використання ефекту Котто­на — Мутона?

10. Наведіть принцип дії та будову акустооптичного модулятора.

11. Поясніть принцип дії просторових модуляторів світлового пучка.

12. У чому принцип дії дефлекторів?

13. Поясніть можливості коліматорів.

14. Розкрийте особливості фокусаторів, де вони використову­ються?

15. Як працює керований транспарант?

16. Які типи керованих транспарантів ви знаєте?

3. Приклади аудиторних і домашніх завдань

1. Визначити зміну показника переломлення осередку Пок­кельса товщиною 10 мм, якщо прикладена напруга стано­вить 250 В. Коефіцієнт Поккельса матеріалу осередку r_П = 2 • 10^-8 м/В.

2. Кристал ІШР розміром 2 х 10 х 20 мм використовується як мо­дулятор лазерного випромінювання. Коефіцієнт Поккельса дорівнює 10^-7 м/В. Визначити найоптимальніше розташуван­ня кристала в модуляторі (як повинен проходити промінь, до яких граней прикладати напругу), а також мінімальну робочу напругу для зміни показника переломлення на 0,1.

3. Світловий промінь проходить через осередок Керра, заповне­ний нітробензолом. Визначити зміну показника переломлен­ня, якщо напруженість поля становить 10° В/м, постійна Кер­ра r_К = 10^-11 м²/В².

4. Модулятор виготовлений з двох осередків Поккельса. Напів- хвильова напруга модулятора дорівнює 230 В. Потужність па­даючого променя 10 Вт. Визначити потужність на виході з мо­дулятора, якщо робоча напруга 50, 115, 200, 230 В.

5. Як зміниться потужність випромінювання, що проходить че­рез модулятор, при збільшенні його довжини в 2 рази, якщо до цього при проходженні променя через модулятор потужність зменшувалася на 10 % ?

1. Взаємодія випромінювання з речовиною

1. Принцип дії фотоприймачів

Фотоприймач (ФП) — це оптоелектронний пристрій, що пере­творює оптичний сигнал на електричний.

Як фотоприймачі можуть використовуватися різні вакуумні, газорозрядні й напівпровідникові фотоелектричні прилади, у яких повний опір Z залежить від освітленості. Найбільш важливою категорією є напівпровідникові фотоприймачі.

Принцип дії напівпровідникових фотоприймачів заснований на використанні внутрішнього фотоефекта у твердих тілах. Він поля­гає у внутрішньому звільненні носіїв заряду під дією світла. При цьому кванти випромінювання, що поглинаються напівпровідни­ком, звільняють носії з домішкових рівнів або з валентної зони (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Переходи носіїв заряду при збудженні власної й домішкової фотопровідності

Відповідно розрізняють власну (1) і домішкову (2) фотопро­відності. Для кожного з цих видів провідності характерна деяка мінімальна енергія кванта W = hv , що визначає довго­хвильову границю λ_гр (мкм) відповідно до формули

(3.1)

де W₂ - W₂ — енергетичний зазор при переході валентна зона — зона провідності або до- мішковий рівень — зона про­відності (еВ).