Спосіб виготовлення модуляторів іч-випромінювання

Спосіб виготовлення модуляторів ІЧ-випромінювання, при якому послідовно наносять на одну сторону плоских вікон провідне покриття та орієнтуючий шар, встановлюють діелектричні прокладки товщиною рідкокристалічного прошарку, склеюють два вікна провідним покриттям одне до одного з прокладками між ними, заповнюють повітряний прошарок рідкокристалічною сумішшю, герметизують модулятор, який відрізняється тим, що рідкокристалічну суміш вибирають з температурним інтервалом існування мезофази більше 373 К, а матеріали вікон та нанесених на них шарів - з поглинанням ІЧ-випромінювання в межах до 35%. (19) (21) 96103771 (22) 01.10.1996 (24) 15.11.2000 (33) UA (46) 15.11.2000, Бюл. № 6, 2000 р. (72) Микитюк Зеновій Матвійович, Нуцковський Ми хайло Станіславович, Вернікова Лариса Маратівна, Сушинський Орест Євгенович (73) ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА", МИКИТЮК ЗЕНОВІЙ МАТВІЙОВИЧ, НУЦКОВСЬКИЙ МИХАЙЛО СТАН ІСЛАВОВИЧ, ВЕРНІКОВА ЛАРИСА МАРАТІВНА, СУШИНСЬКИЙ ОРЕСТ ЄВГЕНОВИЧ 29677 ва перепона при використанні РК як модулюючого середовища при модуляції потужного ІЧ-випромінювання. В основу винаходу поставлене завдання створити спосіб побудови модуляторів ІЧ-випромінювання для потужних лазерів, котрий би характеризувався універсальністю при виготовлені модуляторів для всього ІЧ-діапазону та не обмеженістю по потужності модулюємого випромінювання, дозволив би виготовляти модулятори з високим ККД, що не вимагали би охолодження. Поставлене завдання досягається тим, що в запропонованому способі виготовлення модуляторів ІЧ-випромінювання для потужних лазерів послідовно наносять на одну сторону плоских вікон провідне покриття та орієнтуючий шар, встановлюють діелектричні прокладки для задання товщини рідкокристалічного прошарку, склеюють два вікна провідним покриттям одне до одного з прокладками між ними, заповнюють повітряний прошарок рідкокристалічною сумішшю, герметизують модулятор, згідно винаходу, рідкокристалічну суміш вибирають з температурним інтервалом існування мезофази більше 373 К, а матеріали вікон та нанесених на них шарів - з поглинанням ІЧвипромінювання в межах до 35%. Збільшення проценту поглинання ІЧ-випромінювання в матеріалах вікон та нанесених на них покрить призводить до зниження ефективності модулятора в наслідок зниження ККД. За рахунок використання поглинутої в модуляторі теплової енергії для переходу рідкого кристалу з твердокристалічного в рідкокристалічний стан модулятор не потребує о холодження, підвищується ККД, а також підбір пари "рідкий кристал – матеріали модулятора" дозволяє використовувати запропонований спосіб виготовлення модулятора для всього ІЧ-діапазону. На фігурі приведена схема модулятора, де 1 плоскі вікна, 2 - провідне покриття, 3 - орієнтуючий шар, 4 - діелектрична прокладка, 5 – рідкокристалічна суміш. Спосіб здійснюється так: послідовно наносять на одну сторону плоских вікон 1 провідне покриття 2 та орієнтуючий шар 3 з матеріалів з поглинанням ІЧ-випромінювання в межах до 35%, встановлюють діелектричні прокладки 4 товщиною рідкокристалічного прошарку 5, склеюють два вікна 1 провідним покриттям 2 одне до одного з прокладками 4 між ними, заповнюють повітряний прошарок рідкокристалічною сумішшю 5, герметизують модулятор, причому рідкокристалічну суміш 5 вибирають з температурним інтервалом існування мезофази більше 373 К, а матеріали вікон 1 та нанесених на них шарів 2, 3 – з поглинання ІЧ-випро мінювання в межах до 35%. Рідкокристалічна суміш розігрівається до температури переходу в ізотропний стан, до такой ж температури нагрівається зібраний, але не заповнений рідкокристалічною сумішшю модулятор і розташовується одним отвором вверх, після чого на цей отвір наноситься РК в ізотропниму стані. Під дією капілярних сил рідкокристалічна суміш заповнює повітряний прошарок, а повітря витісняється через нижній отвір. Поглинуте в вікнах та нанесених на них шарах лазерне випромінювання ІЧ-діапазону переводить РК суміш в мазофазний стан, в якому відбувається ефект холестерико-нематичного фазового переходу (ХНФП). Ефект ХНФП полягає в зміні під дією електричного поля сильно розсіюючої холестеричної фази на прозорий гомеотропний нематик. Приклад конкретного виконання. На одну сторону плоских скляних вікон 1, виготовлених зі скла марки С-8 товщиною 5 мм послідовно нанесені шари товщиною 10 мкм провідного покриття 2 з SnO2 методом термічного напилення, орієнтуючої плівки 3 з GeO методом косого термічного напилення, встановлені діелектричні полоскові фторопластові прокладки 4 товщиною рідкокристалічного прошарку 5 25 мкм, склеєні два вікна і провідним покриттям 2 один до одного на торцях епоксидними смолами, заповнений прошарок рідкокристалічною сумішшю 5, герметизований модулятор за допомогою епоксидних смол. В модуляторі лазерного випромінювання ближнього ІЧ-діапазону для потужних лазерів використана холестерико-нематична суміш: нематична матриця Н-34 з низькою процентною концентрацією холестеричної домішки Х-2 (2 ваг.%). Використана РК суміш має наступні температури фазових переходів: в рідкокристалічний стан - 392 К, в ізотропну рідину -464,5 К. Виготовлений модулятор лазерного випромінювання ближнього ІЧ-діапазону для потужних лазерів забезпечує глибину модуляції до 25% і робочий інтервал температур 395...463 К. Модуляція спостерігається на частоті до 1 кГц і складав 2,3%. Використовувався твердотільний ИАГ-501 потужністю 30 Вт. Таким чином, запропонований спосіб побудови модуляторів ІЧ-випромінювання ефективний для виготовлення модуляторів потужних лазерів ІЧдіапазону і характеризується універсальністю при виготовлені модуляторів для всього ІЧ-діапазону та не обмеженістю по потужності модулюємого випромінювання за рахунок підбору пари "РК-суміш матеріали вікон та покрить", дозволяє виготовляти модулятори з високим ККД за рахунок використання поглинутої енергії, що не вимагають охолодження. 2 29677 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3