Здавалка
Главная | Обратная связь

Керовані оптичні транспаранти



Розглянемо приклад досягнення наукових досліджень в процесі створення рідкокристалічних екранів, відображення інформації, зокрема рідкокристалічних екранів телевізорів. Відомо, що масове створення великих плоских екранів на рідких кристалах стикається з труднощами не принципового, а чисто технологічного характеру. Хоча принципово можливість створення таких екранів продемонстрована, проте в зв'язку з складністю їх виробництва при сучасній технології їх вартість виявляється дуже високою. Тому виникла ідея створення проекційних пристроїв на рідких кристалах, в яких зображення, отримане на рідкокристалічному екрані малого розміру могло б бути спроектовано в збільшеному вигляді на звичайний екран, подібно до того, як це відбувається в кінотеатрі з кадрами кіноплівки. Виявилось, що такі пристрої можуть бути реалізовані на рідких кристалах, якщо використовувати „сандвічеві” структури, в які разом з шаром рідкого кристала входить шар фотонапівпровідника. Причому запис зображення в рідкому кристалі, здійснюваний за допомогою фотонапівпровідника, проводиться променем світла.

Принцип запису зображення дуже простий. У відсутність підсвічування фотонапівпровідника його провідність дуже мала, тому практично вся різниця потенціалів, подана на електроди оптичного осередку, в який ще додатково введений шар фотонапівпровідника, падає на цьому шарі фотонапівпровідника. При підсвічуванні фотонапівпровідника його провідність різко зростає, оскільки світло створює в нім додаткові носії струму (вільні електрони і дірки). В результаті відбувається перерозподіл електричної напруги в осередку — тепер практично вся напруга падає на рідкокристалічному шарі, і стан шаруючи, зокрема, його оптичні характеристики змінюються відповідно величині поданої напруги. Таким чином змінюються оптичні характеристики рідкокристалічного шару в результаті дії світла. Ясно, що при цьому в принципі може бути використаний будь-який електрооптичний ефект з описаних вище. Практично, звичайно, вибір електрооптичного ефекту в такому сандвічевом пристрої, званому електрооптичним транспарантом, визначається разом з необхідними оптичними характеристиками і чисто технологічними причинами.

Важливо, що в описуваному транспаранті зміна оптичних характеристик рідкокристалічного шару відбувається локально — в точці засвічення фотонапівпровідника. Тому такі транспаранти володіють дуже високою роздільною здатністю. Так, об'єм інформації, що міститься на телевізійному екрані, може бути записаний на транспаранті розмірами менше 1х1 см.

Описаний спосіб запису зображення, крім всього іншого, володіє великими достоїнствами, оскільки він робить непотрібною складну систему комутації, тобто систему підвода електричних сигналів, яка застосовується в матричних екранах на рідких кристалах.

2.5 Просторово -часові модулятори світла

Керовані оптичні транспаранти можуть бути використані не тільки як елементи проекційного пристрою, але і виконувати значне число функцій, пов'язаних з перетворенням, зберіганням і обробкою оптичних сигналів. У зв'язку з тенденціями розвитку методів передачі і обробки інформації з використанням оптичних каналів зв'язку, що дозволяють збільшити швидкодію пристроїв і об'єм передаваної інформації, керовані оптичні транспаранти на рідких кристалах представляють значний інтерес і з цієї точки зору. В цьому випадку їх ще прийнято називати просторово-часовими модуляторами світла (ПЧМС), або світловими клапанами. Перспективи і масштаби застосування ПЧМС в пристроях обробки оптичної інформації визначаються тим, наскільки сьогоднішні характеристики оптичних транспарантів можуть бути покращені у бік досягнення максимальної чутливості до випромінювання, що управляє, підвищення швидкодії і просторового дозволу світлових сигналів, а також діапазону довжин хвиль випромінювання, в якому надійно працюють ці пристрої. Як вже наголошувалося, одна з основних проблем — це проблема швидкодії рідкокристалічних елементів, проте вже досягнуті характеристики модуляторів світла дозволяють абсолютно безумовно стверджувати, що вони займуть значне місце в системах обробки оптичної інформації.

При відповідному підборі режиму роботи модулятора вони можуть виділяти контур проектованого на нього зображення. Якщо контур переміщається, то можна візуалізувати його рух. При цьому істотно, що довжина хвилі записуючого зображення випромінювання і прочитуючого випромінювання можуть відрізнятися. Тому модулятори світла дозволяють, наприклад, візуалізувати інфрачервоне випромінювання, або за допомогою видимого світла модулювати пучки інфрачервоного випромінювання, або створювати зображення в інфрачервоному діапазоні довжин хвиль.

У іншому режимі роботи модулятори світла можуть виділяти області, піддані нестаціонарному освітленню. У цьому режимі роботи зі всього зображення виділяються, наприклад, світлові крапки, що тільки переміщаються по зображенню, або мерехтливі його ділянки. Модулятори світла можуть використовуватися як підсилювачі яскравості світла. В зв'язку ж з їх високою просторовою роздільною здатністю їх використання виявляється еквівалентним підсилювачу з дуже великим числом каналів. Перераховані функціональні можливості оптичних модуляторів дають Підставу використовувати їх в численних завданнях обробки оптичної інформації, таких як розпізнавання образів, придушення перешкод, спектральний і кореляційний аналіз, інтерферометрія, зокрема запис голограм в реальному масштабі часу, і т.д.[3]







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.