[实用新型]一种基于古斯-汉欣位移的电控开关系统

说明书

本实用新型公开了一种基于古斯‑汉欣位移的电控开关系统，包括平面镜，平面镜将可调谐激光器发射的光束反射至对称金属膜覆盖波导体上，对称金属膜覆盖波导体包括纳米级的金属银薄膜层和导波层，纳米级的金属银薄膜层上设置有两个电极，导波层为透明铌镁酸铅晶体陶瓷板，对称金属膜覆盖波导体后侧设置有多个光开关，当所述纳米级的金属银薄膜层上安装的正极和负极的外加电压大小变化时，由平面镜反射而来的光束射入金属膜覆盖波导体后的反射光发生的古斯‑汉欣位移大小变化而发生位置移动并打开光开关。本实用新型中的基于古斯‑汉欣位移的电控开关系统通过改变电压大小即可实现对多个光开关的自动控制，具有广阔的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及开关系统技术领域，特别涉及到一种基于古斯-汉欣位移的电控开关系统。

背景技术

在几何光学理论中，反射现象中一般认为入射光抵达反射界面时，入射和反射在同一几何点发生，不过在全反射时反射光线会产生一个相移。实际上却不尽然。在有限截面的光束从光密介质I进人光疏介质II，并且入射角比临界角大时，在界面光束将发生全反射现象，且反射光束出射点相对于入射光束入射点沿界面会产生古斯-汉欣位移。这个现象是由古斯和汉欣通过实验的方法发现的，后来Artmann在物理上对这种现象作出了理论解释：实际的入射光是非理想的单色平面波，这些平面波具有的空间谱宽是非零的，实际上的光线是由这些具有一定谱宽的平面波叠加合成构成的光束。这一光束指向同一入射点，入射角有一△θ的角宽。我们可以把入射光束看成是一系列的单色平面波的合成。每一个单色平面波分量的波矢的切向分量都与其它单色平面波分量略有不同。这样，在发生全反射时，光束中的每个平面波分量皆会获得各自略有细微差异的相移。实际的反射光束就是由这些反射的单色平面波分量合成叠加以后形成的。入射光束强度的最大值的位置与反射光强度的最大值的位置处之间就会有段横向偏移，即古斯-汉欣位移。

如能通过调节外加电压的大小以控制古斯-汉欣位移，再通过反射光线位置的变化实现对开关系统中的多个光开关进行自动控制，将具有非常积极的现实意义。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种通过改变外加电压大小即可实现对多个光开关的自动控制的基于古斯-汉欣位移的电控开关系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种基于古斯-汉欣位移的电控开关系统，包括用于发出平行激光的可调谐激光器，在所述可调谐激光器发出的平行激光的路线上设置有偏振片，所述偏振片后侧设置有用于将穿过偏振片后的偏振光进行准直的小孔，所述小孔后侧设置有平面镜，所述平面镜后侧设置有对称金属膜覆盖波导体，所述平面镜对穿过小孔后的光束进行反射以提供射向对称金属膜覆盖波导体的入射光线，在所述入射光线的法线另一侧间隔设置有多个由反射光线控制开合的光开关，所述对称金属膜覆盖波导体包括三层结构，所述对称金属膜覆盖波导体的第一层和第三层为纳米级的金属银薄膜层，所述第一层和第三层上分别各安装有正极和负极，所述对称金属膜覆盖波导体的第二层为导波层，所述导波层为透明的铌镁酸铅晶体陶瓷板，通过改变所述对称金属膜覆盖波导体的第一层和第三层上安装的正极和负极的外加电压大小，调整反射光线相对于入射光线产生的古斯-汉欣位移量，使得反射光线射向对应的光开关，从而实现所述光开关的开合控制。

优选地，所述铌镁酸铅晶体陶瓷板为长方体，所述长方体的长为5.62mm，宽为4.20mm，高为3.00mm。

其中，所述对称金属膜覆盖波导体的第一层和第三层上的正极和负极通过导电银胶固定。

优选地，所述光开关的数量为三个。

其中，所述可调谐激光器发出的平行激光为波长等于10μm的太赫磁波，所述对称金属膜覆盖波导体的第一层和第三层上安装的正极和负极的外加电压小于12V。