оптический затвор

ОПТИЧЕСКИЙ ЗАТВОР - устройство для управления световым потоком - временного перекрытия и последующего пропускания в течение определ. промежутка времени. Существует несколько широко используемых типов О. з.: механич., эл--оптич., магн--оптические, фототропные.
В механических О. з. перекрывание светового пучка осуществляется механич. перемещением шторок, зеркал, призм и т. п., поэтому скорость переключения таких О. з. определяется инерцией подвижных элементов и составляет обычно не менее 10^-4 с.
Действие электрооптического затвора основано на использовании линейного (Поккельса эффекта)или квадратичного (Керра эффекта)эл--оптич. эффекта - зависимости двулучепреломлення среды от напряжённости приложенного к ней электрич. поля. Такой О. з. состоит из зл--оптич. ячейки, помещённой между двумя параллельными (или скрещенными) поляризаторами. Управление затвором осуществляется обычно подачей на эл--оптич. ячейку т. н. полуволнового напряжения - напряжения, при к-ром возникающее в среде двойное лучепреломление приводит к сдвигу фаз между обыкновенной и необыкновенной волнами на величину p. В технике измерений сверхкоротких лазерных импульсов для управления эл--оптич. затвором вместо электрич. импульсов используются мощные поляризов. световые импульсы (затвор Дюге и Хансена), к-рые, распространяясь в ячейке Керра, приводят вследствие нелинейности среды к возникновению оптически наведённого двулучепреломления. Скорость переключения таких О. з. очень высока (до 10^-13 с).
Действие магнитооптического затвора основано на линейном магн--оптич. эффекте (Фарадея эффекте - )зависимости угла поворота плоскости поляризации света, распространяющегося в среде, от напряжённости магн. поля, приложенного к ней. О. м. содержит ячейку Фарадея (оптич. среда с большой Верде постоянной, находящаяся в магн. поле соленоида), к-рая установлена между двумя скрещенными поляризаторами. Управление затвором осуществляется изменением тока соленоида. Важным свойством, отличающим магн--оптич. затвор от других, является его невзаимность: будучи открытым для пучка излучения, проходящего затвор в прямом направлении, затвор закрыт для пучка, идущего в обратном направлении (см. Невзаимные элементы), что позволяет использовать его в качестве оптич. изолятора.
Фототропный (пассивный) затвор применяется для модуляции добротности резонатора лазеров и для получения режима самосинхронизации мод в лазере. Действие его основано на явлении насыщения поглощения (просветлении) среды при воздействии на неё интенсивного оптич. излучения (см. Насыщения эффект). Быстродействие фототропных О. з. определяется свойствами используемой среды (стекла, красители и др.) и составляет 10^-10 - 10^-12 с.
О. з. используется в фотоаппаратах, кинокамерах, скоростных фоторегистрирующих устройствах, для модуляции интенсивности оптич. пучков, в лазерных устройствах.

Лит.: Мустел ь Б. Р., Парыгин В. Н., Методы модуляции и сканирования света, М., 1970; Справочник по лазерам, пер. с англ., под ред. А. М. Прохорова, т. 2, М., 1978; Сверхкороткие световые импульсы, пер. с англ., под ред. С. Шапиро, М., 1981.

Б. В. Жданов.