Изобретение относится к акустооптике, к устройствам спектральной фильтрации оптических сигналов и может быть использовано в оптической аппаратуре различного назначения - монохроматорах, спектрометрах, спектрофотометрах, спектрополяриметрах. The invention relates to acoustooptics, to devices for spectral filtering of optical signals and can be used in optical equipment for various purposes - monochromators, spectrometers, spectrophotometers, spectropolarimeters.
Целью изобретения является повышение коэффициента пропускания фильтра для ортогональных поляризационных составляющих спектра входного сигнала. The aim of the invention is to increase the transmittance of the filter for orthogonal polarization components of the spectrum of the input signal.
Перестраиваемый акустооптический фильтр (ПАОФ) помимо традиционных элементов АОФ - входного и выходного скрещенных поляризаторов, светозвукопровода с ультразвуковым преобразователем, установленного между ними по ходу светового луча, генератора высокой частоты, выход которого подключен к входу ультразвукового преобразователя, снабжен преобразователем поляризации, генератором сигнала и схемой автоматической коррекции амплитуды. The tunable acousto-optical filter (PAOF) in addition to the traditional AOF elements - input and output crossed polarizers, a light-sound duct with an ultrasonic transducer installed between them along the light beam, a high-frequency generator, the output of which is connected to the input of the ultrasonic transducer, is equipped with a polarization converter, a signal generator, and a circuit automatic amplitude correction.
На чертеже изображена структурная схема ПАОФ. The drawing shows a structural diagram of the PAOF.
ПАОФ содержит коллиматор 1, входной 2 и выходной 4 скрещенные поляризаторы, светозвукопровод 3, установленный между ними с ультразвуковым преобразователем 5, генератор 6 высокой частоты, выход которого подключен к входу ультразвукового преобразователя, преобразователь 11 поляризации, включающий пластину 7 из изотропного фотоупругого материала и пьезоэлектрический преобразователь 8, генератор 9 сигнала, схему 10 автоматической коррекции амплитуды. Управляющий вход схемы 10 автокоррекции амплитуды соединен с вторым выходом генератора 6 высокой частоты. Пьезоэлектрический преобразователь 8 подключен к выходу генератора 9 сигнала через схему 10 автокоррекции амплитуды. PAOF contains a collimator 1, input 2 and output 4 crossed polarizers, a light-sound conduit 3, installed between them with an ultrasonic transducer 5, a high-frequency generator 6, the output of which is connected to the input of an ultrasonic transducer, a polarization transducer 11, including a plate 7 made of an isotropic photoelastic material and a piezoelectric converter 8, signal generator 9, automatic amplitude correction circuit 10. The control input of the amplitude auto-correction circuit 10 is connected to the second output of the high-frequency generator 6. The piezoelectric transducer 8 is connected to the output of the signal generator 9 through the amplitude auto-correction circuit 10.
ПАОФ работает следующим образом. PAOF works as follows.
Световой сигнал формируется коллиматором 1 в пучок с малой расходимостью и через пластину 7 преобразователя 11 поляризации и входной поляризатор 2 направляется в светозвукопровод 3. В светозвукопроводе 3 с помощью ультразвукового преобразователя 5, подключенного к генератору 6 высокой частоты, возбуждается ультразвуковая волна, коллинеарная световому пучку. На выход фильтра проходит световой сигнал определенной длины волны, отвечающей условию синхронизма. Входной поляризатор 2 пропускает световой сигнал только одной поляризации. При возбуждении с помощью пьезоэлектрического преобразователя 8 в фотоупругой пластине 7 колебаний с частотой, определяемой генератором 9 сигнала, и амплитудой, определяемой схемой 10 автокоррекции, происходит периодический поворот плоскости поляризации входного сигнала на угол 90о за счет наведенного двулучепреломления в пластине и через входной поляризатор 2 проходят попеременно ортогональные составляющие входного оптического сигнала. Таким образом ПАОФ приобрел свойство инвариантности коэффициента пропускания для ортогональных составляющих спектра сигнала.The light signal is generated by the collimator 1 into a beam with low divergence and, through the plate 7 of the polarization converter 11 and the input polarizer 2, is sent to the light and sound pipe 3. In the light and sound pipe 3, an ultrasonic wave that is collinear to the light beam is excited by means of an ultrasonic converter 5 connected to the high-frequency generator 6. A light signal of a certain wavelength corresponding to the condition of synchronism passes to the filter output. The input polarizer 2 transmits a light signal of only one polarization. When excited by a piezoelectric transducer 8 in a photoelastic plate 7 of oscillations with a frequency determined by the signal generator 9 and an amplitude determined by the auto-correction circuit 10, the polarization plane of the input signal is rotated periodically by an angle of 90 ° due to induced birefringence in the plate and through the input polarizer 2 pass alternately orthogonal components of the input optical signal. Thus, the PAOF acquired the property of transmittance invariance for the orthogonal components of the signal spectrum.
