JPH0670656B2 - スペクトルアナライザ - Google Patents
スペクトルアナライザInfo
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- JPH0670656B2 JPH0670656B2 JP58215866A JP21586683A JPH0670656B2 JP H0670656 B2 JPH0670656 B2 JP H0670656B2 JP 58215866 A JP58215866 A JP 58215866A JP 21586683 A JP21586683 A JP 21586683A JP H0670656 B2 JPH0670656 B2 JP H0670656B2
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- Japan
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- medium
- spectrum analyzer
- wave
- interaction medium
- light source
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/16—Spectrum analysis; Fourier analysis
- G01R23/17—Spectrum analysis; Fourier analysis with optical or acoustical auxiliary devices
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スペクトルアナライザに関する。
〔従来の技術〕 従来技術による音響光学スペクトルアナライザでは、音
波が、相互作用媒体中を伝播し、その物質での音速Vsで
物質中を移動する屈折率格子を形成する。このように形
成される屈折率格子は、ブラッグ条件のもとで入射する
光波を回折する。
波が、相互作用媒体中を伝播し、その物質での音速Vsで
物質中を移動する屈折率格子を形成する。このように形
成される屈折率格子は、ブラッグ条件のもとで入射する
光波を回折する。
一列の検出器が前記相互作用媒体の出口側に位置するレ
ンズの焦点面内に置かれ、相互作用媒体内に音波を発生
する圧電素子に伝わる信号をスペクトル分析する。しか
しながら、良好な解像力を得るために、使用できる光学
部品が回折によって制限される。このため、小開口数の
球面状及び円筒状のレンズを組み合せることになるが、
装置は特に大きく、調整は難しい。
ンズの焦点面内に置かれ、相互作用媒体内に音波を発生
する圧電素子に伝わる信号をスペクトル分析する。しか
しながら、良好な解像力を得るために、使用できる光学
部品が回折によって制限される。このため、小開口数の
球面状及び円筒状のレンズを組み合せることになるが、
装置は特に大きく、調整は難しい。
上記の欠点を解消すべく光集積回路技術において同様な
配置が提案されている。この場合、損失が小さい光導波
路と、効率の良いジオデジックレンズを製造するが非常
な困難である。更に、レーザーと光導波路との結合や光
導波路と検出器との結合などの難しい操作には無視し得
ない損失が生じる。
配置が提案されている。この場合、損失が小さい光導波
路と、効率の良いジオデジックレンズを製造するが非常
な困難である。更に、レーザーと光導波路との結合や光
導波路と検出器との結合などの難しい操作には無視し得
ない損失が生じる。
そこで、本発明は、高い解像力で信号のスペクトル分析
ができるスペクトルアナライザを提供せんとするもので
ある。特に、本発明は、寸法が小さく且つ一定範囲の回
折を生じる簡単な光学構造を有するスペクトルアナライ
ザを提供せんとするものである。
ができるスペクトルアナライザを提供せんとするもので
ある。特に、本発明は、寸法が小さく且つ一定範囲の回
折を生じる簡単な光学構造を有するスペクトルアナライ
ザを提供せんとするものである。
更に、本発明は、音波−光波の相互作用に基づき、ま
た、使用できる光学構造が簡便であり高い解像力が可能
であるスペクトルアナライザを提供せんとするものであ
る。また、適用の可能性を示すならば、航空電子工学
（標識の認識）及び信号処理の分野で使用できるスペク
トルアナライザを提供せんとするものである。
た、使用できる光学構造が簡便であり高い解像力が可能
であるスペクトルアナライザを提供せんとするものであ
る。また、適用の可能性を示すならば、航空電子工学
（標識の認識）及び信号処理の分野で使用できるスペク
トルアナライザを提供せんとするものである。
本発明によるスペクトルアナライザは、光ビームを発す
る光源と、圧電式光弾性相互作用媒体と、制御信号の作
用を受けて前記相互作用媒体内に音響光学波を発生する
変換器とを有している。該音響光学波は、前記相互作用
媒体中を音速Vs近くで伝播して、屈折率格子をつくり出
す。本発明によるスペクトルアナライザは更に、前記制
御信号のスペクトルを検出するための一列の検出器を有
しており、前記光ビームは、前記屈折率格子によって回
折されて、前記一列の検出器に到達する。前記相互作用
媒体は、球面体形状をしており、前記光源及び前記検出
器は、球面体形状の前記相互作用媒体の曲率中心の付近
に置かれており、前記変換器は、球面体形状の前記相互
作用媒体の前記光源とは反対側の面に置かれたくし型変
換器であり、該くし型変換器は、表面波を発生すること
を特徴とするスペクトルアナライザが提供される。
る光源と、圧電式光弾性相互作用媒体と、制御信号の作
用を受けて前記相互作用媒体内に音響光学波を発生する
変換器とを有している。該音響光学波は、前記相互作用
媒体中を音速Vs近くで伝播して、屈折率格子をつくり出
す。本発明によるスペクトルアナライザは更に、前記制
御信号のスペクトルを検出するための一列の検出器を有
しており、前記光ビームは、前記屈折率格子によって回
折されて、前記一列の検出器に到達する。前記相互作用
媒体は、球面体形状をしており、前記光源及び前記検出
器は、球面体形状の前記相互作用媒体の曲率中心の付近
に置かれており、前記変換器は、球面体形状の前記相互
作用媒体の前記光源とは反対側の面に置かれたくし型変
換器であり、該くし型変換器は、表面波を発生すること
を特徴とするスペクトルアナライザが提供される。
以下、添付の図面を参照して説明する。
従来技術による音響光学スペクトルアナライザの図を第
１図に示す。相互作用媒体１内を伝播する音波は、その
物質での音速Vsで物質内を移動する屈折率格子創り出
す。
１図に示す。相互作用媒体１内を伝播する音波は、その
物質での音速Vsで物質内を移動する屈折率格子創り出
す。
ブラッグ条件のもとでは、このように発生した屈折率格
子は、入射する平面光波２を回折する。ここで、Ｓは点
光源であり、第１図に示された光の全体的な伝播方向の
中心軸Δに対して相互作用媒体１が傾斜している。距離
８、９、及び10は、各々のレンズ４、５の焦点距離に等
しい。かかる構成により、点光源Ｓから発した光は、レ
ンズ４によって平面光波２となって相互作用媒体１に入
射し、更にレンズ５を通過して、軸Δに対して受光軸が
常に平行にある検出装置の平面に焦点を結ぶ光線とな
る。
子は、入射する平面光波２を回折する。ここで、Ｓは点
光源であり、第１図に示された光の全体的な伝播方向の
中心軸Δに対して相互作用媒体１が傾斜している。距離
８、９、及び10は、各々のレンズ４、５の焦点距離に等
しい。かかる構成により、点光源Ｓから発した光は、レ
ンズ４によって平面光波２となって相互作用媒体１に入
射し、更にレンズ５を通過して、軸Δに対して受光軸が
常に平行にある検出装置の平面に焦点を結ぶ光線とな
る。
媒体１からの２つの光線の間の角度δは、 ここで、λは入射光線の波長であり、lは圧電素子３
の制御信号の周波数である。
の制御信号の周波数である。
かくして、それぞれの周波数i毎に、レンズ５の焦点
面Ｐ即ちフーリエ面において合焦点がある。軸Δに対す
るその合焦点の位置23（Xi）には以下の関係が成立す
る。
面Ｐ即ちフーリエ面において合焦点がある。軸Δに対す
るその合焦点の位置23（Xi）には以下の関係が成立す
る。
ここで、Ｆは、レンズ５の焦点距離であり、焦点距離９
＝焦点距離10である。
＝焦点距離10である。
一列の検出器７はこの焦点面Ｐに位置し、圧電素子３に
伝えられた信号６をスペクトル分析することを可能にす
る。この信号６は、例えば100乃至500MHzの高い周波数
信号である。ここで、oを制御信号の周波数とし、Δ
Ｆを分析すべき周波数帯域とすると、フーリエ面におい
て解像可能な点の数Ｎは、以下のように表される。
伝えられた信号６をスペクトル分析することを可能にす
る。この信号６は、例えば100乃至500MHzの高い周波数
信号である。ここで、oを制御信号の周波数とし、Δ
Ｆを分析すべき周波数帯域とすると、フーリエ面におい
て解像可能な点の数Ｎは、以下のように表される。
ここで、Ｄは、平面光波が入射している相互作用媒体
（弾性光学材料）１の部分の幅22である。
（弾性光学材料）１の部分の幅22である。
相互作用媒体（弾性光学材料）１として従来利用されて
いる材料、モリブデン酸鉛（PbMoO4）、酸化テルリウム
（TeO2）、ニオブ酸リチウム（LiNbO3）等の利点の形を
勘案すれば、1000を越える点の解像力が得られる。
いる材料、モリブデン酸鉛（PbMoO4）、酸化テルリウム
（TeO2）、ニオブ酸リチウム（LiNbO3）等の利点の形を
勘案すれば、1000を越える点の解像力が得られる。
ここで、総ての光学要素が回折による制約を満たして初
めて、この解像力が効果的に測定できることに注意され
たい。この状態は、実際には装置を大きくして調整を困
難にする球面状と円筒状の小開口数レンズを使用しなけ
れば実現できなかった。このような欠点を防止するため
に、第１図に示されたものと同様な形状が光集積回路技
術において、例えばニオブ酸リチウム基板で提案されて
いた。この場合、良い解像力を得るのに必要な完全な波
面を得るためには、損失が小さい光導波路と性能の良い
ジオデジックレンズを製造することに困難が生じる。更
に、レーザと光導波路の結合及び光導波路と検出器の結
合などに、困難な操作が必要であり、光信号の伝送に関
して顕著な損失が生じる。
めて、この解像力が効果的に測定できることに注意され
たい。この状態は、実際には装置を大きくして調整を困
難にする球面状と円筒状の小開口数レンズを使用しなけ
れば実現できなかった。このような欠点を防止するため
に、第１図に示されたものと同様な形状が光集積回路技
術において、例えばニオブ酸リチウム基板で提案されて
いた。この場合、良い解像力を得るのに必要な完全な波
面を得るためには、損失が小さい光導波路と性能の良い
ジオデジックレンズを製造することに困難が生じる。更
に、レーザと光導波路の結合及び光導波路と検出器の結
合などに、困難な操作が必要であり、光信号の伝送に関
して顕著な損失が生じる。
しかしながら、本発明によるアナライザは、高い解像力
での信号のスペクトル分析を可能にしている。本発明に
よるアナライザは、装置全体の寸法を小さくし、機能を
簡略化した簡単な光学構造を有する。
での信号のスペクトル分析を可能にしている。本発明に
よるアナライザは、装置全体の寸法を小さくし、機能を
簡略化した簡単な光学構造を有する。
本発明によるアナライザの概略を述べると、第２図に示
すように、以下のような構成を有している。例えばニオ
ブ酸リチウム等の弾性光学圧電基板上につくられた球面
反射器13の曲率中心近傍に、例えばヘリウムネオン、ガ
リウムひ素レーザ等の点光源Ｓが置かれている。尚、曲
率の中心近傍とは、光線の点対点結像特性が保たれてい
る空間である。光線の点対点結像特性が保たれている空
間の大きさは、球面反射器上の点を中心にして略１度の
角度範囲である。光源Ｓも、この曲率中心に位置しても
よい。基準は反射器におく、なぜならば、本発明による
アナライザは、相互作用媒体が球面体の形状をしてお
り、球面反射器すなわち球面鏡の特性を有するからであ
る。この球面鏡は、例えば、高さ５〜10cmの高さを有す
る。
すように、以下のような構成を有している。例えばニオ
ブ酸リチウム等の弾性光学圧電基板上につくられた球面
反射器13の曲率中心近傍に、例えばヘリウムネオン、ガ
リウムひ素レーザ等の点光源Ｓが置かれている。尚、曲
率の中心近傍とは、光線の点対点結像特性が保たれてい
る空間である。光線の点対点結像特性が保たれている空
間の大きさは、球面反射器上の点を中心にして略１度の
角度範囲である。光源Ｓも、この曲率中心に位置しても
よい。基準は反射器におく、なぜならば、本発明による
アナライザは、相互作用媒体が球面体の形状をしてお
り、球面反射器すなわち球面鏡の特性を有するからであ
る。この球面鏡は、例えば、高さ５〜10cmの高さを有す
る。
一列の検出器７が分析すべき信号のスペクトルの面内
に、即ち、反射器の曲率中心線に近傍して位置する。利
用する検出器の数は、スペクトルの分析の必要な解像力
に応じる。これらの検出器は、例えば、反射器の軸Δ′
と直角な直線上に位置して光源Ｓと一直線上に位置して
もよい。表面音響波は、第３図に示される変換器により
発生される。このくし型変換器11Aは、相互作用媒体の
球面反射器13の点光源Ｓとは反対側の面に、従来のホト
リングラフィ技術によって形成される。第２図に示すよ
うにアナライザの垂直断面をみるならば、くし型変換器
11Aは、その指状体が図面の面に垂直に配置され、かく
して、表面波12はこの垂直断面内で見られる方向12Aに
伝播する。同極性の２つの指状体の中心線の間隔16は、
制御信号の平均周波数がoの場合の、後述する屈折率
格子の間隔Λoに等しく、 が得られる。
に、即ち、反射器の曲率中心線に近傍して位置する。利
用する検出器の数は、スペクトルの分析の必要な解像力
に応じる。これらの検出器は、例えば、反射器の軸Δ′
と直角な直線上に位置して光源Ｓと一直線上に位置して
もよい。表面音響波は、第３図に示される変換器により
発生される。このくし型変換器11Aは、相互作用媒体の
球面反射器13の点光源Ｓとは反対側の面に、従来のホト
リングラフィ技術によって形成される。第２図に示すよ
うにアナライザの垂直断面をみるならば、くし型変換器
11Aは、その指状体が図面の面に垂直に配置され、かく
して、表面波12はこの垂直断面内で見られる方向12Aに
伝播する。同極性の２つの指状体の中心線の間隔16は、
制御信号の平均周波数がoの場合の、後述する屈折率
格子の間隔Λoに等しく、 が得られる。
第４図に見られる表面音響波12の伝播は、２つの異なる
効果を伴う。レイリー波が伝播する圧電材料の自由表面
は、周期的に振動しており、かくして屈折率変動の縞模
様を形成する。自由表面から、表面振動の波長と同じ程
度の大きさの深さの小体積部分19がある。この小体積部
分19内での変形が、光弾性効果により屈折率の変動を誘
起し、異なる屈折率の層状体群（20及び24）すなわち屈
折率格子を作り出す。この屈折率格子の間隔を参照番号
17で示す。従って、結晶格子の変形による相互作用媒体
（光学弾性材料）内の空間変調と、該相互作用媒体内の
屈折率変動との両方が生じる。それゆえ、相互作用媒体
の厚さ14は、表面振動の波長即ち数ミクロン以上でなけ
ればならない。相互作用媒体の厚さは例えば約1mmであ
る。
効果を伴う。レイリー波が伝播する圧電材料の自由表面
は、周期的に振動しており、かくして屈折率変動の縞模
様を形成する。自由表面から、表面振動の波長と同じ程
度の大きさの深さの小体積部分19がある。この小体積部
分19内での変形が、光弾性効果により屈折率の変動を誘
起し、異なる屈折率の層状体群（20及び24）すなわち屈
折率格子を作り出す。この屈折率格子の間隔を参照番号
17で示す。従って、結晶格子の変形による相互作用媒体
（光学弾性材料）内の空間変調と、該相互作用媒体内の
屈折率変動との両方が生じる。それゆえ、相互作用媒体
の厚さ14は、表面振動の波長即ち数ミクロン以上でなけ
ればならない。相互作用媒体の厚さは例えば約1mmであ
る。
レイリー波は、実際にはいかなる相互作用媒体でも表面
を伝播する複雑な波動である。最も簡単な場合、レイリ
ー波は、位相がλ/2ずれている縦波と横波からなり、そ
れらは、第２波長の深さのところで打ち消し合う。しか
しながら、この複雑さは、重要な進歩により補償され
る。レイリー波は、簡単な技術によるくし型変換器によ
り圧電基板上で励起して、検出することが可能である。
を伝播する複雑な波動である。最も簡単な場合、レイリ
ー波は、位相がλ/2ずれている縦波と横波からなり、そ
れらは、第２波長の深さのところで打ち消し合う。しか
しながら、この複雑さは、重要な進歩により補償され
る。レイリー波は、簡単な技術によるくし型変換器によ
り圧電基板上で励起して、検出することが可能である。
第３図から分かるように、このような変換素子は、圧電
基板上に付着された２つのくし型金属電極24及び25より
なる。この２つの電極24及び25に電圧がかけられると、
電界を生じ、そのため表面付近で圧縮と膨張が起こり、
その結果、異なる種類の弾性波が生じる。変換器の指状
体に対して直角に放出されるレイリー波については、変
換素子は、一連の超音波源として働く。即ち、印加電圧
が正弦波であると、互いに隣接する２つの指状体の間隔
16が弾性波の半波長に等しいときのみ、振動は互いに重
畳される。かくして、所与の極性の電圧が印加されたと
きに一対の指状体により時間ｔに発生された応力は、半
周期T/2の間に、λ/2の距離をレイリー波の速度VRで進
む。ｔ＋T/2のとき、前記応力は、隣接する一対の指状
体を通り過ぎ、そのとき、極性が変わった電圧が、同位
相の応力を生じる。この第２指状体対による弾性振動
は、第１指状体対により放出された振動に加重される。
基板上に付着された２つのくし型金属電極24及び25より
なる。この２つの電極24及び25に電圧がかけられると、
電界を生じ、そのため表面付近で圧縮と膨張が起こり、
その結果、異なる種類の弾性波が生じる。変換器の指状
体に対して直角に放出されるレイリー波については、変
換素子は、一連の超音波源として働く。即ち、印加電圧
が正弦波であると、互いに隣接する２つの指状体の間隔
16が弾性波の半波長に等しいときのみ、振動は互いに重
畳される。かくして、所与の極性の電圧が印加されたと
きに一対の指状体により時間ｔに発生された応力は、半
周期T/2の間に、λ/2の距離をレイリー波の速度VRで進
む。ｔ＋T/2のとき、前記応力は、隣接する一対の指状
体を通り過ぎ、そのとき、極性が変わった電圧が、同位
相の応力を生じる。この第２指状体対による弾性振動
は、第１指状体対により放出された振動に加重される。
この重畳効果に対応する周波数o＝VR/2d（ここで、ｄ
は、互いに隣接する２つの指状体の間隔16である）は、
同期周波数或いは共振周波数と呼ばれる。周波数がこの
周波数から変化すると、異なる組の指状体によって放出
される弾性信号は干渉により、完全に加重的ではなくな
り、その結果、信号は少なくなる。かくして、変換素子
の通過帯域は、指状体が多い程狭くなる。
は、互いに隣接する２つの指状体の間隔16である）は、
同期周波数或いは共振周波数と呼ばれる。周波数がこの
周波数から変化すると、異なる組の指状体によって放出
される弾性信号は干渉により、完全に加重的ではなくな
り、その結果、信号は少なくなる。かくして、変換素子
の通過帯域は、指状体が多い程狭くなる。
Ｎ本の指状体を持つ変換素子の伝達関数は、そのパルス
レスポンスから導くことができる。２つの指状体間を弾
性波が伝わるのに要する時間に比較して短いパルスが電
極に印加されると、Ｎ−１の超音波源が同時励起され
る。指状体のそれぞれの間隔ごとに電界が逆転している
と、放出される弾性信号は周期的になる。
レスポンスから導くことができる。２つの指状体間を弾
性波が伝わるのに要する時間に比較して短いパルスが電
極に印加されると、Ｎ−１の超音波源が同時励起され
る。指状体のそれぞれの間隔ごとに電界が逆転している
と、放出される弾性信号は周期的になる。
空間周期は、２つの隣接する指状体の軸間の距離ｄの２
倍に等しい。信号の持続期間θは、変換器の有効長さＬ
＝（Ｎ−１）ｄをレイリー波の速度で割ったものと等し
い。
倍に等しい。信号の持続期間θは、変換器の有効長さＬ
＝（Ｎ−１）ｄをレイリー波の速度で割ったものと等し
い。
である。
このパルスレスポンスを周波数o＝VR/2d及び持続時間
θの正弦波に直接的に結合させると、周波数レスポンス
は、sinX/Xの曲線として表れ、パルスレスポンスをフー
リエ変換したものに等しい。
θの正弦波に直接的に結合させると、周波数レスポンス
は、sinX/Xの曲線として表れ、パルスレスポンスをフー
リエ変換したものに等しい。
かくして、3dbの通過帯域（Ｘ＝±0.885π/2）は、間隙
の数に反比例したものになる。
の数に反比例したものになる。
かくして、変換器のパルスレスポンスを記録すると、必
然的に受信用変換器、例えば指状電極を持つ変換器によ
って一連の弾性波を電気信号に変換する必要がある。弾
性波を伴う電界は、弾性波が電極の下を通る時、時とと
もに変化する電位差を誘起する。この信号の形は受信器
の指状体の数に依存する。
然的に受信用変換器、例えば指状電極を持つ変換器によ
って一連の弾性波を電気信号に変換する必要がある。弾
性波を伴う電界は、弾性波が電極の下を通る時、時とと
もに変化する電位差を誘起する。この信号の形は受信器
の指状体の数に依存する。
屈折率と“薄い”厚さによる格子による入射球面波の角
度δでの回折は、そのそれぞれの深さを深さｄ（18）及
びΛ（19）としたとき、以下の式により表される。
度δでの回折は、そのそれぞれの深さを深さｄ（18）及
びΛ（19）としたとき、以下の式により表される。
ここで、φ：反射後に認められる位相の変移、 R:基板−空気の界面による反射係数、 Id：回折した光の強さ、 Io：入射した光の強さ、 深さｄ（18）は結果的に空間変調に対応し、深さΛ（1
9）は屈折率の変動に対応する。そして、領域24では、
屈折率はｎに等しく、領域20では、屈折率はｎ＋Δｎに
等しい。以下の数値は一例として考えられる。
9）は屈折率の変動に対応する。そして、領域24では、
屈折率はｎに等しく、領域20では、屈折率はｎ＋Δｎに
等しい。以下の数値は一例として考えられる。
ここで、Λo：周波数oにおける屈折率格子の間隔 Δn：相互作用媒体中の屈折率の変化量、 n:相互作用媒体中の屈折率、 λ：入射波長、 かくして、例えば、以下の如き例を考える。
− ニオブ酸リチウム圧電基板 − 中心周波数o≒150MHz、 − 伝播速度Vs:7400m/s、 − 屈折率:n＝2.3、 − λ＝0.6μｍ（ヘリウム−ネオンレーザ） − Λo＝Vs／o≒50μｍ、 基板上で誘起され得る屈折率と厚さの変化は、制御信号
の電力の一次関数となる。ニオブ酸リチウムを用いるな
らば、僅か100mWの電圧で以下の値を得ることができ
る。
の電力の一次関数となる。ニオブ酸リチウムを用いるな
らば、僅か100mWの電圧で以下の値を得ることができ
る。
その結果アナライザの解像力： 周波数帯域：ΔＦ＝150MHz 材料の寸法＝Ｄ＝6cm 分解能周波数： δ＝125KHz アクセス時間：τ＝８μｓ レーザ光線： 連続ヘリウム−ネオンレーザ或いは半導体レーザ 出力:10mW １点当たりの有効出力 検出:1000個の線形に配列された検出器、 間隔:10μｍ 実施例 ニオブ酸リチウム球状キャップ： 直径6cm、曲率半径15cm、 平均光源−検出器間距離 厚さｅ＝5mm 第５図は、本発明の特殊な配列を説明している。光源Ｓ
は、光ファイバの一端26により得られ、その他端はレー
ザ22に接続される。
は、光ファイバの一端26により得られ、その他端はレー
ザ22に接続される。
球面鏡13を形成する相互作用媒体内では、前記のくし型
変換器の指状体の方向とは直角に、同一屈折率の層状体
11が速度21即ちVsで移動する。
変換器の指状体の方向とは直角に、同一屈折率の層状体
11が速度21即ちVsで移動する。
回折の後、入射波は、一列の検出器７に達する。反射鏡
13の外面即ち光源と反対の面での音波の発生は、該外面
で波を変調できる一方、相互作用媒体内での球面入射波
の２回の通過、即ち屈折率格子での２回の通過を実現す
る。従って、屈折率の相乗効果をあげることができる。
13の外面即ち光源と反対の面での音波の発生は、該外面
で波を変調できる一方、相互作用媒体内での球面入射波
の２回の通過、即ち屈折率格子での２回の通過を実現す
る。従って、屈折率の相乗効果をあげることができる。
例えば、検出器は、一列に配列された256或いは1024の
点とし、独立した発光ダイオード、或いは総ての検出器
と操作することのできるCCD装置で構成することも可能
である。
点とし、独立した発光ダイオード、或いは総ての検出器
と操作することのできるCCD装置で構成することも可能
である。
かくして、本発明によるアナライザは、光学的形状の優
れた簡素化をもたらし、非常に高い精度（λ/4未満の波
面での変動）と例えば1000点の高い解像力の優れた両立
性を持ってつくることができる。
れた簡素化をもたらし、非常に高い精度（λ/4未満の波
面での変動）と例えば1000点の高い解像力の優れた両立
性を持ってつくることができる。
第１図は従来技術によるアナライザを示す。 第２図は本発明によるアナライザを示す。 第３図及び第４図は、本発明によるアナライザの特別な
態様を示す。 第５図は本発明によるアナライザの特別な構成を示す。 （主な参照番号） 1:相互作用媒体、2:平面光波、 3:圧電素子、４、5:レンズ、 13:球面反射器： S:光源、
態様を示す。 第５図は本発明によるアナライザの特別な構成を示す。 （主な参照番号） 1:相互作用媒体、2:平面光波、 3:圧電素子、４、5:レンズ、 13:球面反射器： S:光源、
Claims (4)
- 【請求項１】光ビームを発する光源と、圧電式光弾性相
互作用媒体と、制御信号の作用を受けて前記媒体内に音
響光学波を発生する変換器とを有しており、前記音響光
学波は、前記媒体中を音速Vs近くで伝播して屈折率格子
をつくり出し、更に、前記制御信号のスペクトルを検出
するための一列の検出器を有しており、前記光ビーム
は、前記屈折率格子によって回折されて前記一列の検出
器に達するスペクトルアナライザにして、前記相互作用
媒体は、球面体形状をしており、前記光源及び前記検出
器は、前記相互作用媒体の曲率中心の付近に置かれてお
り、前記変換器は、球面体形状の前記相互作用媒体の前
記光源とは反対側の面に置かれたくし型変換器であり、
該くし型変換器は、表面波を発生することを特徴とする
スペクトルアナライザ。 - 【請求項２】前記くし型変換器は、２つの電極を有して
おり、それら２つの電極の各々の指状体の中心線は、前
記制御信号の平均周波数での屈折率格子の間隔に等しい
長さ互いに離隔されている特許請求の範囲第１項記載の
スペクトルアナライザ。 - 【請求項３】前記相互作用媒体は、ニオブ酸リチウムで
ある特許請求の範囲第１項記載のスペクトルアナライ
ザ。 - 【請求項４】前記光源は、レーザに一端が接続された光
ファイバの他端により構成されている特許請求の範囲第
１項記載のスペクトルアナライザ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8219141A FR2536175A1 (fr) | 1982-11-16 | 1982-11-16 | Dispositif acousto-optique d'analyse de spectre |
| FR8219141 | 1982-11-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59105527A JPS59105527A (ja) | 1984-06-18 |
| JPH0670656B2 true JPH0670656B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=9279211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58215866A Expired - Lifetime JPH0670656B2 (ja) | 1982-11-16 | 1983-11-16 | スペクトルアナライザ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4591241A (ja) |
| EP (1) | EP0109886B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0670656B2 (ja) |
| DE (1) | DE3375217D1 (ja) |
| FR (1) | FR2536175A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5463493A (en) * | 1993-01-19 | 1995-10-31 | Mvm Electronics | Acousto-optic polychromatic light modulator |
| FR2755516B1 (fr) | 1996-11-05 | 1999-01-22 | Thomson Csf | Dispositif compact d'illumination |
| KR100285185B1 (ko) | 1998-09-07 | 2001-03-15 | 이민화 | 제한된 평면파의 중첩에 의한 구면파의 형성방법 |
| WO2001045255A1 (fr) * | 1999-12-17 | 2001-06-21 | Toppan Printing Co., Ltd. | Dispositif de production d'ondes acoustiques superficielles |
| FR2819061B1 (fr) * | 2000-12-28 | 2003-04-11 | Thomson Csf | Dispositif de controle de polarisation dans une liaison optique |
| WO2019226881A1 (en) * | 2018-05-23 | 2019-11-28 | Cornell University | Ultrasonic fourier transform analog computing apparatus, method, and applications |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3633995A (en) * | 1970-02-17 | 1972-01-11 | Ibm | Acousto-optic light deflection system |
| FR2226781B1 (ja) * | 1973-04-20 | 1978-06-23 | Thomson Csf | |
| JPS55101913A (en) * | 1979-01-30 | 1980-08-04 | Shunsuke Kobayashi | Acousto-optic device |
| JPS57111513A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-12 | Fujitsu Ltd | Ultrasonic optical modulator |
-
1982
- 1982-11-16 FR FR8219141A patent/FR2536175A1/fr active Granted
-
1983
- 1983-11-07 US US06/549,443 patent/US4591241A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-11-08 EP EP83402165A patent/EP0109886B1/fr not_active Expired
- 1983-11-08 DE DE8383402165T patent/DE3375217D1/de not_active Expired
- 1983-11-16 JP JP58215866A patent/JPH0670656B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2536175A1 (fr) | 1984-05-18 |
| DE3375217D1 (en) | 1988-02-11 |
| EP0109886A1 (fr) | 1984-05-30 |
| FR2536175B1 (ja) | 1985-03-08 |
| JPS59105527A (ja) | 1984-06-18 |
| US4591241A (en) | 1986-05-27 |
| EP0109886B1 (fr) | 1988-01-07 |
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