[其他]光學諧振裝置

無效

• 申請號: 86105939
• 申請日: 1986-08-06
• 公開（公告）號: CN86105939A
• 公開（公告）日: 1987-07-08
• 發明（設計）人: 伊恩·本尼昂;羅斯·瑪麗·庫什;克里斯托弗-約翰·格羅夫斯-柯爾比
• 申請（專利權）人: 普列斯海外有限公司
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01;G02F1/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 葉凱東

本發明涉及一種光學諧振裝置，更確切地說，是這樣的一種使用光致變色材料的諧振裝置。

光致變色材料，在光的作用下，具有使各種帶特征光學吸收光譜的化學物質產生可逆變化的能力。眾所周知，某些光致變色材料曝露在紫外或蘭色輻射中時，能夠增強對可見光譜中光的吸收。但是，當曝露在可見輻射中時，這種狀態就迅速地衰退，而與原先的著色狀態相比，呈“脫色”狀態。

以前，光學雙穩態裝置可以由可飽和染料的吸狀體構成，其中照射光的作用是使吸收體的化學物質，從而也就是它的吸收性能失去平衡。但是，當移開照射光時，吸收體就迅速地恢復到它的正常吸收狀態。

本發明的目的在于使用一種光致變色材料，以提供一種光學諧振裝置，在其中，利用光的脫色和上色作用提供多個穩定的光學透射狀態。

按照本發明提供的光學諧振裝置，它包括一個由多塊半透鏡組成的諧振腔;一片裝在前述半透鏡之間的光致變色材料層;提供入射在光致變色材料一側予定位置上的第一束光的第一光源;以及提供同樣入射在光致變色材料（另一側-校者注）上述予定位置上的第二束光的第二光源。第一束光有使上述光致變色材料脫色的波長;而第二束光有使上述光致變色材料上色的波長。第一及第二束光在該裝置中所形成的第一種環境光強度狀度，是使脫色與上色作用實際上得到平衡，並且可以測量透過率值;而第二種光強度狀態是使脫色或上色作用得到加強，以致影響到環境光透過率值發生改變，從而可將數據寫入光致變色材料，或由光致變色材料中讀出來。

最好是在所說的諧振腔之前設置第一檢測器，並在所說的諧振腔之后設置第二檢測器，所說的第一檢測器接收第一或第二光束的一部分，通過對所說的第一檢測器所測量得到的強度和所說的第二檢測器所測量到的強度進行比較，就可以確定上述光致變色材料的透過率。

由于設置了多個第一光束光源或是多個第二光束光源，上述的光學諧振裝置可以用作一個邏輯門，所說的各個光源分別具有的強度，不足以引起光致變色材料狀態的變化，而多個光源組合起來具有的強度，足以引起這樣的一種變化。

以下，參照附圖，舉例描述根據本發明所說的光學諧振裝置，這里：

圖1是根據本發明的光學諧振裝置的光路系統圖;

圖2是圖1所表示的雙穩態型的光學諧振裝置的透過率與入射光強度之間典型關系的圖示;

圖3是本發明帶有多個穩定態結構的透射光強度與入射光強度之間典型關系的圖示。

參照圖1，在適當波長上產生諧振的法布里-珀羅諧振腔1，是由多個半透鏡3構成的;支撐在置于半透鏡3之間的光學透明基體上的有光致變色材料層5。置于法布里-珀羅腔體1前面的分束器7，將脫色光束9的一部分引向入射光強度檢測器11，而將光束9的另一部分引向法布里-珀羅腔體1，在這里光透射過包括光致變色材料5的腔體1而由透射光強度檢測器13所收集。上色光束15也與脫色光束9同時入射到法布里-珀羅諧振腔1上，並同樣照射到光致變色材料5上，實質上和脫色光束9照射在相同的位置上，但在光致變色層5的另一面上。

再考察圖2，當脫色光束9與上色光束15比較的相對強度增加時（通常兩光束中一個保持恒定而另一個被改變），透過率與入射光強度的關系如曲線17。法布里-珀羅諧振腔和光致變色材料5，經常保持處于恒定照明A的情況之下。當入射光的強度增加超過數值B時，由于腔體諧振增益克服了光致變色材料的吸收損耗而使腔體1在脫色波長上的諧振能力增強，從而使透過率迅速提高。在入射光強C時，光致變色材料5中產生脫色狀態21。當降低入射光強時，透過率沿曲線19回到正常的入射光強狀態A，但具有偏離原值的透過率。

所以，該裝置具有兩個穩定狀態，第一個在曲線17上相當于邏輯0，而第二個在曲線19上相當于邏輯1，這就提供了一種由純粹的光學裝置來完成的存儲功能。

因為該裝置的儲存過程是利用這些光束對光致變色材料的合并作用，所以，由改變脫色光束9或改變上色光束15來對該裝置施以控制是合適的。同樣，因為多數光致變色材料有寬的均勻吸收帶，故此裝置的控制可以在該吸收帶內，通過將某一波長的分量固定而調整另一波長的分量來實現。

此裝置中的存儲過程的速度與入射光的功率有關，因此，為了加速儲存，要求有大功率的激光器。

為了讀取所儲的信息，在正常入射光強A時，對入射光檢測器11和透射光檢測器13的檢測值進行比較，推導出透過率的等級，即有，低透過率為邏輯0，高透過率為邏輯1。

如果采用長熱衰變時間常數的光致變色材料，而脫色和上色光束同時都被移開，那末不用恒定的照明，信息就能長期地被儲存起來。