и зображення в інфрачервоному діапазоні довжин хвиль.
У іншому режимі роботи модулятори світла можуть виділяти області, піддані нестаціонарному освітленню. У цьому режимі роботи з всього зображення виділяються, наприклад, тільки переміщаються по зображенню світлові точки, або мерехтливі його ділянки. Модулятори світла можуть використовуватися як підсилювачі яскравості світла. У 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 6 численних задач обробки оптичної інформації, таких як розпізнавання образів, придушення перешкод, спектральний і кореляційний аналіз, интерферометрия, в тому числі запис голограм в реальному масштабі часу, і т. д. Наскільки широко перераховані можливості рідкокристалічних оптичних модуляторів реалізуються в надійні технічні пристрої, покаже найближче майбутнє.
Оптичний мікрофон
Тільки що було розказано про управління світловими потоками за допомогою світла. Проте в системах оптичної обробки інформації та зв'язку виникає необхідність перетворювати не тільки світлові сигнали у світлові, а й інші найрізноманітніші впливу у світлові сигнали. Такими впливами можуть бути тиск, звук, температура, деформація і т. д. І от для перетворення цих впливів в оптичний сигнал рідкокристалічні пристрої виявляються знову-таки дуже зручними і перспективними елементами оптичних систем.
Звичайно, існує маса методів перетворювати перелічені впливу в оптичні сигнали, проте переважна більшість цих методів пов'язане спочатку з перетворенням впливу в електричний сигнал, за допомогою якого потім можна управляти світловим потоком. Таким чином, методи ці двуступенчатой ​​і, отже, не такі вже прості і економічні в реалізації. Перевага застосування в цих цілях рідких кристалів полягає в тому, що з їх допомогою найрізноманітніші впливу можна безпосередньо переводити в оптичний сигнал, що усуває проміжну ланку в ланцюзі вплив світловий сигнал, а значить, вносить принципове спрощення в управління світловим потоком. Інше достоїнство РК-елементів у тому, що вони легко сумісні з вузлами волоконно-оптичних пристроїв.
Щоб проілюструвати можливості за допомогою РК керувати світловими сигналами, розповімо про принцип роботи В«Оптичного мікрофонаВ» на РК - пристрої, запропонованого для безпосереднього перекладу акустичного сигналу в оптичний.
Принципова схема пристрою оптичного мікрофона дуже проста. Його активний елемент являє собою орієнтований шар нематика. Звукові коливання створюють періодичні у часі деформації шару, викликають також переорієнтації молекул і модуляцію поляризації (інтенсивності) проходить поляризованого світлового потоку.
Дослідження характеристик оптичного мікрофона на РК, виконані в акустичному інституті АН СРСР, показали, що за своїми параметрами він не поступається існуючим зразкам і може бути використаний в оптичних лініях зв'язку, дозволяючи здійснювати безпосереднє перетворення звукових сигналів в оптичні. Виявилося також, що майже в усьому температурному інтервалі існування нематической фази його акусто - оптичні характеристики практично не змінюються.
Перш ніж перейти до іншого Приміром можливого застосування РК в оптичних лініях зв'язку, нагадаємо, що оптичне волокно являє собою оптичний хвилевід. Світло з цього хвилеводу не виходить назовні з тієї причини, що зовні на волокно нанесено покриття, діелектрична проникність якого більше, ніж у внутрішній частині волокна, в результаті чого відбувається повне внутрішнє відбиття світла на межі внутрішньої частини і зовнішнього покриття. Хвилеводний режим поширення світла у волокні може бути також досягнутий не тільки за рахунок різкої діелектричної кордону, але і при плавній зміні показника заломлення (діелектричної проникності) від середини до поверхні хвилеводу.
За аналогією з оптичними волокнами в тонкому шарі рідкого кристала також може бути реалізований хвилеводний режим поширення світла вздовж шару, якщо забезпечити відповідну зміну діелектричної проникності в межах товщини шару. А як ми знаємо, зміни діелектричних характеристик в ЖК можна домогтися зміною орієнтації директора (Довгих осей молекул). Виявляється, в шарі нематика або холестерину можна, наприклад, шляхом додатка електричного поля забезпечити такий характер зміни орієнтації директора по товщині, що для певної поляризації світла такий шар виявляється оптичним хвилеводом.
Кожен побачить тут очевидну аналогію між оптичним волокном-хвилеводом і рідкокристалічним хвилеводом. Але мається тут і дуже суттєва різниця. Ця різниця полягає в тому, що якщо діелектричні характеристики оптичного волокна, а отже, і його хвильове властивості, незмінні і формуються при його виготовленні, то діелектричні, а отже, і хвильове властивості РК-хвилеводу легко змінювати шляхом зовнішніх впливів. ...
