RU2470268C1 - Device to visualise spatially inhomogeneous acoustic fields from microobjects - Google Patents
Device to visualise spatially inhomogeneous acoustic fields from microobjects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2470268C1 RU2470268C1 RU2011127282/28A RU2011127282A RU2470268C1 RU 2470268 C1 RU2470268 C1 RU 2470268C1 RU 2011127282/28 A RU2011127282/28 A RU 2011127282/28A RU 2011127282 A RU2011127282 A RU 2011127282A RU 2470268 C1 RU2470268 C1 RU 2470268C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acoustic
- optical
- sound
- acousto
- sound duct
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для получения информации о структуре акустических полей при разработке акустоэлектронных приборов, для регистрации акустических полей при физических исследованиях волновых процессов в акустике, для контроля структур в непрозрачных для видимого света объектах.The invention relates to instrumentation and can be used to obtain information about the structure of acoustic fields in the development of acoustoelectronic devices, for recording acoustic fields during physical studies of wave processes in acoustics, to control structures in objects that are opaque to visible light.
Известно устройство для визуализации акустических полей, содержащее источник когерентного оптического излучения, два сканера оптического луча во взаимно перпендикулярных направлениях, зеркала, оптическую систему формирования изображения, демодулятор несущего информацию об акустическом объекте отраженного оптического луча, фотоприемник, процессор акустических сигналов и устройство регистрации акустического изображения (Кайно Г. Акустические волны. Устройства, визуализация и аналоговая обработка сигналов. 1990, с.321-323). В данном устройстве визуализации акустические волны падают на полированную отражающую поверхность объекта, а смещения поверхности, обусловленные падающими на нее акустическими волнами, непосредственно измеряются лазерным измерителем микроперемещений. Для быстрого сканирования лазерного луча по плоскости отражающей поверхности используется акустооптическая ячейка и автоматически регулируемое движущееся зеркало. Информация об измеренных смещениях поступает на процессор акустических сигналов, а затем на дисплей.A device for visualizing acoustic fields containing a source of coherent optical radiation, two optical beam scanners in mutually perpendicular directions, mirrors, an optical imaging system, a demodulator carrying information about the acoustic object of the reflected optical beam, a photodetector, an acoustic signal processor and an acoustic image registration device ( Kaino G. Acoustic waves. Devices, visualization and analog signal processing. 1990, pp. 321-323). In this visualization device, acoustic waves are incident on a polished reflective surface of an object, and surface displacements caused by acoustic waves incident on it are directly measured by a laser micromotion displacement meter. For quick scanning of the laser beam along the plane of the reflecting surface, an acousto-optic cell and an automatically adjustable moving mirror are used. Information about the measured offsets goes to the acoustic signal processor, and then to the display.
Недостатками устройства являются наличие движущихся частей, сложность процесса визуализации акустических полей и необходимость применения дорогостоящего оборудования.The disadvantages of the device are the presence of moving parts, the complexity of the visualization of acoustic fields and the need for expensive equipment.
Известно также устройство для визуализации акустических полей (патент США №4270388, G01H 29/00), содержащее акустооптическую ячейку с отражающей боковой поверхностью, источник когерентного оптического излучения, интерферометр, фотоприемник и систему для визуального отображения полученных фотоприемником сигналов. Часть светового пучка от источника когерентного оптического излучения направляют нормально через акустооптическую ячейку на отражающее зеркало, расположенное на ее боковой поверхности. Световой пучок дифрагирует на неоднородностях акустического поля в фотоупругой среде акустооптической ячейки. После акустооптического взаимодействия отраженный от зеркала нулевой порядок дифрагированного пучка содержит информацию об изменении фазы и амплитуды акустического поля в акустооптической ячейке. Вторая часть светового пучка от источника когерентного оптического излучения падает на вибрирующее зеркало интерферометра и отражается от него. Обе части светового пучка складываются и подаются на фотоприемник, с которого сигнал поступает в систему для визуального отображения полученных фотоприемником сигналов.A device for visualizing acoustic fields is also known (US patent No. 4270388, G01H 29/00), comprising an acousto-optical cell with a reflecting side surface, a coherent optical radiation source, an interferometer, a photodetector and a system for visually displaying the signals received by the photodetector. A part of the light beam from the source of coherent optical radiation is directed normally through an acousto-optic cell to a reflecting mirror located on its side surface. The light beam diffracts on the inhomogeneities of the acoustic field in the photoelastic medium of an acousto-optic cell. After the acousto-optic interaction, the zero order of the diffracted beam reflected from the mirror contains information on the change in the phase and amplitude of the acoustic field in the acousto-optical cell. The second part of the light beam from the source of coherent optical radiation falls on the vibrating mirror of the interferometer and is reflected from it. Both parts of the light beam are added and fed to the photodetector, from which the signal enters the system to visually display the signals received by the photodetector.
Недостаток устройства заключается в сложности получения изображения акустических полей и необходимости использования технически сложного и дорогостоящего оборудования.The disadvantage of this device is the difficulty of obtaining images of acoustic fields and the need to use technically sophisticated and expensive equipment.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство визуализации на основе брэгговской дифракции (патент США №3488438, H04N 3/16). Устройство содержит источник когерентного оптического излучения, акустооптическую ячейку Брэгга, оптические системы для формирования падающего на ячейку светового пучка и обработки дифрагированного пучка света, а также устройство регистрации изображения объекта. Визуализируемый объект помещается в упругую среду акустооптической ячейки Брэгга, просвечиваемой падающим лучом источника когерентного оптического излучения. Дифрагированный на отраженных от объекта волнах акустического поля пучок света с помощью оптической системы формирует изображение в устройстве регистрации изображения объекта.Closest to the invention in technical essence is an imaging device based on Bragg diffraction (US patent No. 3488438,
Несмотря на относительную простоту конструкции, существенным недостатком данного устройства является значительный астигматизм изображения, что ухудшает разрешающую способность устройства. Кроме того, это устройство обладает малой светосилой, так как в процессе акустооптического взаимодействия участвует лишь малая часть излучаемого акустического поля объекта.Despite the relative simplicity of the design, a significant drawback of this device is the significant astigmatism of the image, which affects the resolution of the device. In addition, this device has a low aperture, since only a small part of the emitted acoustic field of the object is involved in the process of acousto-optical interaction.
Задачей заявляемого изобретения является получение яркого стигматического изображения при визуализации акустических полей от микрообъектов.The task of the invention is to obtain a bright stigmatic image when visualizing acoustic fields from microobjects.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для визуализации пространственно-неоднородных акустических полей от микрообъектов, содержащем акустооптическую ячейку Брэгга, источник когерентного оптического излучения, оптические системы для формирования, падающего на ячейку Брэгга светового пучка и обработки дифрагированного в ячейке светового пучка, а также устройство регистрации изображения объекта, акустооптическая ячейка Брэгга образована последовательно акустически соединенными первым и вторым звукопроводами с различными значениями скорости распространения акустических волн, торцевые сопряженные поверхности звукопроводов имеют сферическую форму одинакового радиуса с центром кривизны, расположенным на продольной оси звукопроводов, при этом сферическая поверхность первого звукопровода выполнена вогнутой, а второго звукопровода - выпуклой для случая, когда скорость распространения акустической волны в первом звукопроводе больше скорости распространения акустической волны во втором звукопроводе, и наоборот, если скорость распространения акустической волны в первом звукопроводе меньше скорости распространения акустической волны во втором звукопроводе, то сферическая поверхность первого звукопровода выполнена выпуклой, а второго звукопровода - вогнутой, акустооптическое взаимодействие осуществляется во втором звукопроводе, а изучаемый акустический объект располагается на плоской торцевой поверхности первого звукопровода, причем расстояние от вершины сферической до плоской торцевой поверхности первого звукопровода составляет величинуThe problem is solved in that in a device for visualizing spatially inhomogeneous acoustic fields from microobjects containing an acousto-optical Bragg cell, a source of coherent optical radiation, optical systems for generating a light beam incident on the Bragg cell and processing the light beam diffracted in the cell, and also a device of recording an image of an object, the Bragg acousto-optical cell is formed of acoustically connected first and second sound ducts with different With the values of the propagation velocity of acoustic waves, the end mating surfaces of the sound ducts have a spherical shape of the same radius with a center of curvature located on the longitudinal axis of the sound ducts, while the spherical surface of the first sound duct is concave and the second sound duct is convex for the case when the propagation velocity of the acoustic wave in the first a sound duct is greater than the speed of propagation of an acoustic wave in a second sound duct, and vice versa, if wave in the first sound duct is less than the acoustic wave propagation velocity in the second sound duct, the spherical surface of the first sound duct is convex, and the second sound duct is concave, the acousto-optical interaction is carried out in the second sound duct, and the acoustic object under study is located on the flat end surface of the first sound duct, and the distance from the tops of the spherical to the flat end surface of the first sound duct is
где R - радиус кривизны сферических сопряженных торцевых поверхностей звукопроводов, ν1 - скорость распространения акустической волны в первом звукопроводе, ν2 - скорость распространения акустической волны во втором звукопроводе.where R is the radius of curvature of the spherical conjugate end surfaces of the sound ducts, ν 1 is the propagation velocity of the acoustic wave in the first sound duct, ν 2 is the propagation velocity of the acoustic wave in the second sound duct.
Оптическая система обработки дифрагированного в акустооптической ячейке светового пучка содержит сферическую и две взаимно перпендикулярные цилиндрические линзы, при этом устройство, регистрирующее изображение объекта, располагается в фокальной плоскости сферической линзы, а местоположение цилиндрических линз подбирается в процессе настройки устройства визуализации.The optical system for processing a light beam diffracted in an acousto-optical cell contains a spherical and two mutually perpendicular cylindrical lenses, while the device recording the image of the object is located in the focal plane of the spherical lens, and the location of the cylindrical lenses is selected in the process of setting up the imaging device.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами: фиг.1 - общая схема заявляемого устройства визуализации акустических полей, фиг.2 - схема получения изображения в виде двух точек от двух пространственно разделенных точек акустического объекта, фиг.3 - схематическое изображение многоэлементного пьзоэлектрического преобразователя, использованного в качестве примера акустического объекта, фиг.4 - фотография второго, выполненного в форме спирали, электрода многоэлементного преобразователя с 15-кратным увеличением, фиг.5 - фотография полученного с помощью предлагаемого устройства изображения фрагмента акустического поля, возбуждаемого указанным пьезопреобразователем.The invention is illustrated by drawings: FIG. 1 is a general diagram of an inventive device for visualizing acoustic fields, FIG. 2 is a diagram for obtaining images in the form of two points from two spatially separated points of an acoustic object, FIG. 3 is a schematic illustration of a multi-element piezoelectric transducer used as an example. acoustic object, figure 4 is a photograph of the second, made in the form of a spiral electrode of a multi-element transducer with a 15-fold increase, figure 5 is a photograph obtained about using the proposed sub-picture unit of the acoustic field excited by said piezoelectric transducer.
Позициями на чертежах обозначены: 1 - акустооптическая ячейка Брэгга, 2 - первый звукопровод, 3 - второй звукопровод, 4 - сопряженные сферические поверхности первого и второго звукопроводов, 5 - квазиплоская акустическая волна, 6 - падающий на ячейку Брэгга световой пучок, 7 - оптическая система формирования падающего на ячейку Брэгга светового пучка, 8 - источник когерентного оптического излучения, 9 - изучаемый акустический объект, 10 - плоская торцевая поверхность первого звукопровода, 11 - дифрагированный пучок света, 12 - оптическая система обработки дифрагированного в ячейке светового пучка, 13 - устройство регистрации изображения объекта, 14 и 15 - две пространственно разделенные точки акустического объекта, 16 и 17 - две пространственно разделенные точки изображения объекта, 18 - общий электрод преобразователя в виде тонкой металлической пленки, 19 - пьезоэлектрический слой, 20 - контактные площадки второго электрода многоэлементного преобразователя.The positions in the drawings indicate: 1 — the Bragg acousto-optic cell, 2 — the first sound duct, 3 — the second sound duct, 4 — the conjugate spherical surfaces of the first and second sound ducts, 5 — the quasi-flat acoustic wave, 6 — the light beam incident on the Bragg cell, 7 — the optical system the formation of a light beam incident on a Bragg cell, 8 - a source of coherent optical radiation, 9 - an acoustic object under study, 10 - a flat end surface of the first sound duct, 11 - a diffracted light beam, 12 - an optical processing system tissue of the light beam diffracted in the cell, 13 — object image recording device, 14 and 15 — two spatially separated points of the acoustic object, 16 and 17 — two spatially separated points of the object’s image, 18 — common transducer electrode in the form of a thin metal film, 19 — piezoelectric layer, 20 - contact pads of the second electrode of the multi-element Converter.
Предлагаемое устройство для визуализации пространственно-неоднородных акустических полей от микрообъектов (фиг.1) включает источник когерентного оптического излучения 8, оптическую систему формирования 7 падающего на ячейку Брэгга светового пучка, акустооптическую ячейку Брэгга 1, оптическую систему обработки 12 дифрагированного в ячейке светового пучка и устройство регистрации изображения объекта 13. Акустооптическая ячейка Брэгга 1 образована последовательно акустически соединенными первым и вторым звукопроводами 2 и 3 с различными значениями скорости распространения акустических волн в них, торцевые сопряженные поверхности 4 звукопроводов 2 и 3 имеют сферическую форму одинакового радиуса R с центром кривизны, расположенным на продольной оси звукопроводов 2 и 3. При этом торцевая сферическая поверхность 4 первого звукопровода 2 является вогнутой, а второго звукопровода 3 - выпуклой для случая, когда скорость распространения акустической волны в первом звукопроводе 2 больше скорости распространения акустической волны во втором звукопроводе 3. Этот случай показан на фиг.1. Случай, когда скорость распространения акустической волны в первом звукопроводе 2 меньше скорости распространения акустической волны во втором звукопроводе 3 и торцевая сферическая поверхность 4 первого звукопровода 2 является выпуклой, а второго звукопровода 3 - вогнутой, на фиг.1 не показан. Сферическая поверхность 4 сопряжения двух звукопроводов 2, 3 с различными скоростями акустических волн в них является акустической линзой с фокусным расстоянием, определяемым из выражения:The proposed device for visualizing spatially inhomogeneous acoustic fields from micro-objects (Fig. 1) includes a coherent
где R - радиус кривизны сферических сопряженных торцевых поверхностей 4 звукопроводов 2 и 3, ν1 - скорость распространения акустической волны в первом звукопроводе 2, ν2 - скорость распространения акустической волны во втором звукопроводе 3. Расстояние d от вершины сферической до плоской торцевой поверхности 10 первого звукопровода 2 равно фокусному расстоянию акустической линзы F. Оптическая система формирования 7 падающего на акустооптическую ячейку Брэгга светового пучка включает или цилиндрическую линзу, ось которой перпендикулярна плоскости, образованной продольной осью звукопроводов и осью направления излучения оптического когерентного источника, или дефлектор, плоскость сканирования светового пучка которого совпадает с плоскостью, образованной продольной осью звукопроводов и осью направления излучения оптического когерентного источника. Оптическая система обработки 12 дифрагированного пучка в простейшем случае состоит из сферической оптической линзы или из двух скрещенных под углом 90° цилиндрических оптических линз и сферической оптической линзы. Устройство регистрации 13 изображения объекта 9 может быть выполнено в виде экрана или фотоприемника, в качестве которого, например, может быть использована плоская ПЗС матрица, а сигнал с нее обрабатывается на компьютере и выводится на экран его монитора.where R is the radius of curvature of the spherical
Устройство работает следующим образом. Изучаемый акустический объект 9 располагают на плоской торцевой поверхности 10 первого звукопровода 2. Каждая точка акустического объекта 9 создает в упругой среде первого звукопровода 2 расходящуюся сферическую акустическую волну, которая, пройдя сферическую границу раздела 4 звукопроводов 2 и 3, преобразуется в квазиплоскую акустическую волну 5 во втором звукопроводе 3. При этом каждой точке акустического объекта 9 соответствует свое направление распространения квазиплоской акустической волны 5 во втором, обладающем фотоупругими свойствами звукопроводе 3 (см. фиг.2). Световой пучок 6, сформированный оптической системой формирования 7 излучения оптического когерентного источника 8 падает на звукопровод 3, в котором происходит акустооптическое взаимодействие светового пучка 6 с квазиплоскими акустическими волнами 5. В результате акустооптического взаимодействия образуется дифрагированный пучок света 11. Необходимость выполнения условия Брэгга, заключающегося в том, что для осуществления эффективного акустооптического взаимодействия свет должен падать на акустическую волну под определенным углом, зависящим от длины световой и акустической волн, приводит к тому, что каждой квазиплоской акустической волне 5 данной частоты соответствует свой квазиплоский пучок дифрагированного света 11. Дифрагированный пучок света 11, несущий информацию об акустическом объекте 9, падает на оптическую систему обработки 12 дифрагированного светового пучка, которая в простейшем случае состоит из сферической линзы и формирует изображение акустического объекта 9 в устройстве регистрации изображения 13, расположенном в фокальной плоскости сферической линзы системы 12. При этом каждой точке акустического объекта (14, 15) соответствует своя точка изображения (16, 17) (фиг.2). Таким образом, образуется яркое стигматическое изображение объекта 9. В общем случае полученное в устройстве изображение является анаморфотным, т.е. масштабы изображения в продольном и поперечном направлении оказываются разными. Коэффициент анаморфозы зависит от физических параметров фотоупругой среды и условий акустооптического взаимодействия. Поэтому с целью исправления анаморфотности и получения изображения приемлемого качества дифрагированные пучки света кроме сферической линзы оптической системы обработки 12 дополнительно обрабатываются с помощью двух скрещенных под углом 90° цилиндрических линз, местоположение которых подбирают в процессе настройки устройства визуализации.The device operates as follows. The studied acoustic object 9 is placed on the
Для экспериментальной проверки работоспособности предлагаемого устройства был изготовлен макет устройства визуализации. Акустооптическая ячейка Брэгга образована двумя звукопроводами из сапфира (α-Al2O3) (первый звукопровод) и ниобата лития (LiNbO3) (второй звукопровод) с сопряженными сферическими торцевыми поверхностями, образующими акустическую линзу с фокусным расстоянием 14 мм. Соединение звукопроводов осуществлялось с использованием клея, вносящего малые акустические потери. Роль акустического объекта выполнял электроакустический преобразователь в виде медной спирали, прижатой к свободной поверхности пьезоактивной пленки оксида цинка, нанесенной на металлизированную медью плоскую торцевую грань кристалла сапфира. На фиг.3 представлено схематичное изображение такого многоэлементного пьзоэлектрического преобразователя. Увеличенное в 15 раз изображение спирального электрода преобразователя показано на фиг.4. Уплощенная средняя часть витков, которая собственно и является контактными площадками второго электрода, выглядит на фиг.4 более светлой, поскольку эти участки витков были предварительно сошлифованы до половины диаметра провода, а затем отполированы и поэтому лучше отражают свет, чем их остальная часть. Электрод содержал 13 элементов размерами 600×90 мкм2, расположенных с периодом 220 мкм. При подаче на пъезопреобразователь электромагнитного СВЧ сигнала мощностью 2 Вт на частоте 1,4 ГГц, в сапфире возбуждалась продольная упругая волна, имеющая скорость ν1=11,3·103 м/с. Каждой точке акустического источника, расположенного в фокальной плоскости акустической линзы, в кристалле LiNbO3 соответствовала квазиплоская продольная упругая волна, распространяющаяся со скоростью ν2=6,57·103 м/с преимущественно в направлении оси X. Направление распространения излучения He-Ne лазера (λ0=632,8 нм) составляло угол 36° с осью Y. Кристалл LiNbO3 освещался сходящимся пучком когерентного оптического излучения, формируемым цилиндрической линзой с фокусным расстоянием 160 мм. Угловой спектр дифрагированного во втором звукопроводе когерентного оптического излучения регистрировался в фокальной плоскости варифокального фурье-преобразующего объектива (тип NATONAL CCTV ZOOM LENS 12.5-75 mm) цифровой системы ввода изображения VS-CTT 075-2000. Полученное изображение фрагмента акустического объекта показано на фиг.5. На фотографии хорошо виден отличающийся по интенсивности от элемента к элементу неоднородный характер акустического поля, возбуждаемого преобразователем. Поскольку интенсивность акустического поля от пьезопреобразователя пропорциональна интенсивности электрического поля в нем, то изображение указывает на неоднородный характер электрического поля по длине преобразователя. Взятый в качестве акустического объекта спиральный пьезопреобразователь являлся преобразователем бегущей волны, и к его выходу умышленно не была подключена согласованная нагрузка, поэтому в системе преобразователя формировалась стоячая электромагнитная волна, образованная прямой и отраженной от рассогласованного выхода волнами. Распределение интенсивности стоячей волны по длине преобразователя от элемента к элементу хорошо иллюстрируется полученным с помощью предлагаемого устройства изображением акустического поля.For experimental verification of the health of the proposed device was made a mock device visualization. The Bragg acousto-optic cell is formed by two sound ducts of sapphire (α-Al 2 O 3 ) (first sound duct) and lithium niobate (LiNbO 3 ) (second sound duct) with conjugate spherical end surfaces that form an acoustic lens with a focal length of 14 mm. The sound ducts were connected using glue that introduced small acoustic losses. The role of the acoustic object was played by an electro-acoustic transducer in the form of a copper spiral pressed against the free surface of a piezoelectric film of zinc oxide deposited on a copper metalized flat end face of a sapphire crystal. Figure 3 presents a schematic representation of such a multi-element piezoelectric transducer. A 15-fold enlarged image of the helical electrode of the transducer is shown in Fig. 4. The flattened middle part of the turns, which is actually the contact pads of the second electrode, looks lighter in Fig. 4, since these sections of the turns were previously ground to half the diameter of the wire and then polished and therefore better reflect light than the rest of them. The electrode contained 13 elements with dimensions of 600 × 90 μm 2 , located with a period of 220 μm. When an electromagnetic microwave signal with a power of 2 W was applied to the piezoelectric transducer at a frequency of 1.4 GHz, a longitudinal elastic wave was excited in sapphire, having a velocity ν 1 = 11.3 · 10 3 m / s. Each point of the acoustic source located in the focal plane of the acoustic lens in the LiNbO 3 crystal corresponded to a quasi-plane longitudinal elastic wave propagating with a velocity of ν 2 = 6.57 · 10 3 m / s mainly in the direction of the X axis. The direction of propagation of He-Ne laser radiation (λ 0 = 632.8 nm) made an angle of 36 ° with the Y axis. The LiNbO 3 crystal was illuminated by a converging beam of coherent optical radiation formed by a cylindrical lens with a focal length of 160 mm. The angular spectrum of coherent optical radiation diffracted in the second sound guide was recorded in the focal plane of a varifocal Fourier transform lens (type NATONAL CCTV ZOOM LENS 12.5-75 mm) of the digital image input system VS-CTT 075-2000. The resulting image of a fragment of an acoustic object is shown in Fig.5. The inhomogeneous nature of the acoustic field excited by the transducer is clearly visible in the photograph, which differs in intensity from element to element. Since the intensity of the acoustic field from the piezoelectric transducer is proportional to the intensity of the electric field in it, the image indicates the inhomogeneous nature of the electric field along the length of the transducer. The spiral piezoelectric transducer taken as an acoustic object was a traveling wave transducer, and a matched load was deliberately not connected to its output, so a standing electromagnetic wave was formed in the transducer system, which was formed by a direct wave and reflected from the mismatched output. The distribution of the standing wave intensity along the length of the transducer from element to element is well illustrated by the image of the acoustic field obtained using the proposed device.
Claims (2)
где R - радиус кривизны сферических сопряженных торцевых поверхностей звукопроводов, ν1 - скорость распространения акустической волны в первом звукопроводе, ν2 - скорость распространения акустической волны во втором звукопроводе.1. A device for visualizing spatially inhomogeneous acoustic fields from microobjects, containing an acousto-optical Bragg cell, a source of coherent optical radiation, optical systems for generating a light beam incident on the Bragg cell and processing the light beam diffracted in the cell, and an object image recording device, characterized in that the acousto-optical Bragg cell is formed by successively acoustically connected first and second sound ducts with different values of the propagation axes of acoustic waves, the end mating surfaces of the sound ducts have a spherical shape of the same radius with a center of curvature located on the longitudinal axis of the sound ducts, while the spherical surface of the first sound duct is concave and the second sound duct is convex for the case when the propagation speed of the acoustic wave in the first sound duct is greater the propagation velocity of an acoustic wave in the second sound duct, and vice versa, if the propagation velocity of an acoustic wave in the first Since the acoustic duct is less than the acoustic wave propagation velocity in the second sound duct, the spherical surface of the first sound duct is convex and the second sound duct is concave, the acousto-optical interaction is carried out in the second sound duct, and the studied acoustic object is located on the flat end surface of the first sound duct, and the distance from the top of the spherical the flat end surface of the first sound duct is
where R is the radius of curvature of the spherical conjugate end surfaces of the sound ducts, ν 1 is the propagation velocity of the acoustic wave in the first sound duct, ν 2 is the propagation velocity of the acoustic wave in the second sound duct.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011127282/28A RU2470268C1 (en) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Device to visualise spatially inhomogeneous acoustic fields from microobjects |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011127282/28A RU2470268C1 (en) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Device to visualise spatially inhomogeneous acoustic fields from microobjects |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2470268C1 true RU2470268C1 (en) | 2012-12-20 |
Family
ID=49256599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011127282/28A RU2470268C1 (en) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Device to visualise spatially inhomogeneous acoustic fields from microobjects |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2470268C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2658585C1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-06-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Device for visualizing acoustic fields of microobjects |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3737573A (en) * | 1971-08-30 | 1973-06-05 | Zenith Radio Corp | Ultrasonic visualization by pulsed bragg diffraction |
| US3831135A (en) * | 1973-09-10 | 1974-08-20 | Trw Inc | Optical imaging of sound fields by heterodyning |
| SU643756A1 (en) * | 1977-09-09 | 1979-01-25 | Предприятие П/Я В-2962 | Device for visualization of acoustic fields |
| SU657336A1 (en) * | 1976-01-06 | 1979-04-15 | Предприятие П/Я Г-4126 | Device for obtaining acoustic images of objects |
| US4270388A (en) * | 1979-02-12 | 1981-06-02 | Indianapolis Center For Advanced Research | Method and apparatus employing zero order Raman-Nath diffraction information to visualize longitudinal character of an acoustic wave field |
-
2011
- 2011-07-01 RU RU2011127282/28A patent/RU2470268C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3737573A (en) * | 1971-08-30 | 1973-06-05 | Zenith Radio Corp | Ultrasonic visualization by pulsed bragg diffraction |
| US3831135A (en) * | 1973-09-10 | 1974-08-20 | Trw Inc | Optical imaging of sound fields by heterodyning |
| SU657336A1 (en) * | 1976-01-06 | 1979-04-15 | Предприятие П/Я Г-4126 | Device for obtaining acoustic images of objects |
| SU643756A1 (en) * | 1977-09-09 | 1979-01-25 | Предприятие П/Я В-2962 | Device for visualization of acoustic fields |
| US4270388A (en) * | 1979-02-12 | 1981-06-02 | Indianapolis Center For Advanced Research | Method and apparatus employing zero order Raman-Nath diffraction information to visualize longitudinal character of an acoustic wave field |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2658585C1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-06-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Device for visualizing acoustic fields of microobjects |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ishikawa et al. | High-speed imaging of sound using parallel phase-shifting interferometry | |
| US20140007688A1 (en) | Acousto-optic imaging system, and acousto-optic imaging apparatus | |
| CN101589301B (en) | Apparatus and methods for enhancing optical coherence tomography imaging using volumetric filtering techniques | |
| WO2013183302A1 (en) | Acoustooptic imaging device | |
| CN107356320B (en) | pulse ultrasonic sound field detection device and method | |
| US20130301114A1 (en) | Acousto-optic imaging device | |
| US4174634A (en) | Echographic device for the real-time display of internal discontinuities of a test object | |
| JPS589063A (en) | Ultrasonic microscope | |
| CN108606777A (en) | Optoacoustic computed tomography system based on adjustable focus type fibre optical sensor | |
| US20140114188A1 (en) | Acousto-optic vibrometer | |
| WO2013157228A1 (en) | Photoacoustic imaging apparatus | |
| Liu et al. | Visualization of ultrasonic wave field by stroboscopic polarization selective imaging | |
| JPS6035254A (en) | Acoustic microscope | |
| WO2013183247A1 (en) | Acoustooptic imaging device | |
| RU2470268C1 (en) | Device to visualise spatially inhomogeneous acoustic fields from microobjects | |
| RU172340U1 (en) | Scanning Acoustic Microscope | |
| Unverzagt et al. | A new method of spatial filtering for Schlieren visualization of ultrasound wave fields | |
| RU2658585C1 (en) | Device for visualizing acoustic fields of microobjects | |
| JP2013101079A (en) | Photoacoustic vibrometer | |
| RU2359265C1 (en) | Ultrasonic introscopy device | |
| Chen et al. | Quantitative reconstruction of a disturbed ultrasound pressure field in a conventional hydrophone measurement | |
| CN108872082A (en) | Opto-acoustic microscopic imaging system and method | |
| CN110595600B (en) | Video frame rate sound field visualization system and method based on polarization parameter imaging | |
| Oikawa et al. | Seeing the sound we hear: optical technologies for visualizing sound wave | |
| Sapozhnikov et al. | Finding the dispersion relations for Lamb-type waves in a concave piezoelectric plate by optical visualization of the ultrasound field radiated into a fluid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140710 |