|
| |
|
Слаботочка Книги заряда в полупроводниках, МДП- и гетероструктурах при их ин-жекционном или фотовозбуждении. 2. Наведение искусственного двулучепреломления. Вращение плоскости поляризации происходит вследствие электрооптических эффектов Поккельса и Керра во многих материалах, а также магнитооптических эффектов Фарадея и Керра в ряде кристаллов, е; частности в феррит-гранатах. То же действие оказывают «скручивание» нитевидных молекул в жидких кристаллах (твист-эффект) и электрическая поляризация сегнетокерамики. 3. Изменение поглощения или рассеяния света. В этой связи могут быть названы такие эффекты, как индуцированное изменение электронных спектров атомов или молекул («перекрашивание») фото- и электрохромных материалов, таких, например, как трех-окись вольфрама wo3; наведение избирательного поглощения (эффект «гость - хозяин» или гидродинамическое рассеяние в ЖК); сдвиг края собственного (эффект Келдыша - Франца) или экситонного поглощения в полупроводниках, вариация концентрации или подвижности свободных носителей заряда. 4. Изменение светоотражающих свойств. Достигается путем деформации микрорельефа поверхности вследствие термопластических эффектов в органических материалах, механических деформаций металлических микромембран и полимерных пленок, а также вследствие электро- и магнитострикции, пьезоэффекта и т. п. Конструкции ПВМС. Перечисленные эффекты и материалы являются основой конструкций ПВМС. В ОУТ типа Фототитус (рис. 10.2, поясняющий схему рис. 10.1,6) при записи засвеченные участки фоторезистивной пленки становятся проводящими и все напряжение питания прикладывается к электрооптическому кристаллу, вызывая его просветление. Изменение полярности напряжения питания позволяет осуществлять операцию «вычитание изображения». Считывание может осуществляться как на просвет, так и на отражение. Для стирания записанной информации достаточно отключить напряжение питания или равномерно засветить фоторезистивную пленку. В пространственно-временном модуляторе света типа ПРОМ (рис. 10.3) используется эффект возникновения электрического рельефа в МДПДМ (металл - диэлектрик - полупроводник - диэлектрик -металл)-структуре при захвате генерируемых светом носителей заряда на ловушки у границ диэлектрик - полу-проводпик. Этот электрический рельеф благодаря электрооптическому эффекту Поккельса преобразуется в рельеф прозрачности. Для стирания информации, как и в предыдущем случае, достаточно отключить напряжение питания. Оптически управляемый аналог Титуса. * От англ. Pockels Readout Optical Memory or Modulators (PROM). 1 Z 3 4 -J Выч San Cm Рис. 10.2. Управляемый транспарант типа Фототитус: 1 - прозрачные электроды; 2 - фоторези-стивная пленка; 3 - диэлектрическое зеркало; 4 - электрооптический кристалл; положения переключателя Зап. Ст, Выч соответствуют записи, стиранию, вычитанию изображения Z 3 зап Зап Ст Рис. 10.3. Управляемый транспарант типа ПРОМ: / - полупроводник; 2 - прозрачные электроды; 3 - дихроическое зеркало (пропускает поток Fgan и отражает Фо); 4 - диэлектрические пленки; положения переключателя Зап, Ст соответствуют записи и стиранию Чувствительность описанных структур резко возрастает, если в них в качестве электрооптического материала использовать пе-матический ЖК со скрученной струк урой. Расположение слоев в модифицированном транспаранте ПРОМ (МДП - ЖК) показано на рис. 10.4, принцип действия этого прибора такой же, как у приведенных на рис. 10.2 и 10.3. В МДП - ЖК успешно применяются полупроводники Bii2Si02o, GaAs, Si,CdS, Bii2Ge02o. Модуляторы света на основе сегнетокерамики (ЦТСЛ) изготавливаются как с электрическим управлением (конструкция на рис. 10.1,а), так и с оптическим (конструкция Фототитус). Достоинствами этих устройств являются высокое быстродействие и наличие эффекта памяти, недостатком - высокое управляющее напряжение и низкая разрешающая способность. Магнитооптические ПВМС (рис. 10.5) по существу представляют собой матричные светоклапанные устройства, управляемые с помощью электрических импульсов. Используется главным образом эффект Фарадея в ферромагнитном веществе (например, пленке феррит-граната на галлий-гадолиний-гранатовой подложке). Особенности этих транспарантов - длительное хранение записанного состояния, высокие быстродействие и рабочая температура; основной недостаток - значительное поглощение света. Перспективны ПВМС, в которых модуляция осуществляется вследствие деформации поверхности пленок масла, пластиков, мембран из тонких металлических или металлизированных пленок. Здесь воздействие электрического поля на деформируемый  Рис. 10.4. Оптически управляемые транспаранты на основе структур МДП -ЖК; 1 - прозрачные электроды; 2 - диэлектрик; 3 - полупроводник; 4 - фотопроЕодник; 5 -оправка; 6 - жидкий кристалл Рис. 10.5. К принципу действия ячейки магнитооптического транспаранта: / - поляризатор; 2 - вектор поляризации; 3 - направление светового луча; 4-ячейки с различным направлением вращения плоскости поляризации; 5 - анализатор; 5 -светлая и темная ячейки носитель может осуществляться путем предварительного нанесения зарядов на поверхность слоя или подачи электрических сигналов без осаждения зарядов. По первому способу возбуждаются ПВМС на термопластических материалах (рис. 10.6), представляющих собой, пластинки из смолы с низкой температурой размягчения и нечувствительной к свету. Предварительно поверхность транспаранта очувствляется путем нанесения на нее зарядов (коронный разряд, электронная эмиссия и т. п.). В процессе записи заряды смещаются из освещенных областей и поверхностный потенциал этих областей уменьшается. При проявлении (повышении температуры до точки пластичности) притяжение между поверхностным зарядом и зарядом экранирования (равномерным по площади проводящего покрытия) приводит к деформации поверхности смолы. Термопластические ПВМС могут быть созданы на большой площади, однако они «медленны» (цикл запись - стирание 1 с и более) .и требуют дополнительных устройств нагрева - охлаждения, усложняющих конструкцию. В микромембранных ПВМС (рис. 10.7) для получения рельефа поверхности используется идея механического перемещения подвижного электрода конденсатора (в виде консоли, пластины, натянутой мембраны) под действием электростатических сил. Если в конструкции в качестве основы в,зять кремний, то для изготовления мембранного ПВМС может быть применен весь арсенал 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 [106] 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 |