SU683459A1

SU683459A1 - Planar acoustooptical discriminator

Info

Publication number: SU683459A1
Application number: SU772541262A
Authority: SU
Inventors: А.И. Гудзенко; Л.Н. Дерюгин; А.Н. Марчку; А.Н. Осадчев; А.А. Тищенко
Original assignee: Университет Дружбы Народов им. Патриса Лумумбы
Priority date: 1977-11-09
Filing date: 1977-11-09
Publication date: 1980-11-07

Description

щего прозрачностью в заданном диапазоне оптических нли ИК волн, пьезоэффектом и фотоупругостью (например из кристаллического кварца, ннобата лити и др.), несущий диэлектрический слой 2 в виде тонкой пленки из оптически прозрачного диэлектрика (например стекла, полистирола и др.), однонаправленный встречно-штыревой преобразователь (возбудитель) 3 поверхностных волн Реле вспомогательной частоты й/2; регулируемый фазовращатель 4 дл этой частоты планарной или объемной конструкции; однонанравленный встречно-штыревой возбудитель 5 волн Реле рабочей частоты Q, планарную, линзу 6, два входа 7 приемного устройства (входами могут быть фотоприемники с последующими усилител ми , полосковые волноводы или световоды дл дальнейшего прохождени оптического сигнала и т. д.) поглотитель 8 акустических волн (например скос) дл обеспечени режима бегущих волн, возбудитель 9 оптических поверхностных волн (на данном чертеже призменный, но может быть и решетчатый ) дл ввода оптических волн с частотой со. Направлени распространени оптических и акустических поверхностных волн взаимно нерпендикул рны.transparency in a given range of optical infrared waves, piezoelectric effect and photoelasticity (for example, from crystalline quartz, lithium nitrate, etc.), carrying the dielectric layer 2 in the form of a thin film of an optically transparent dielectric (for example, glass, polystyrene, etc.), unidirectional - pin converter (exciter) 3 surface waves Auxiliary frequency relay d / 2; adjustable phase shifter 4 for this frequency planar or bulk design; one-directional interdigital exciter 5 waves Relay operating frequency Q, planar, lens 6, two inputs 7 receiving device (inputs can be photodetectors with subsequent amplifiers, strip waveguides or optical fibers for further optical signal passing, etc.) absorber 8 acoustic waves (e.g. bevel) to provide a traveling wave mode, the causative agent 9 of optical surface waves (in this figure prism, but may also be lattice) for inputting optical waves with a frequency co. The propagation directions of the optical and acoustic surface waves are mutually non-perpendicular.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Свет от лазера через возбудитель 9 вводитс в диэлектрический слой 2. Всномогательна частота Q/2 от генератора вспомогательной частоты подаетс на возбудитель 3 через фазовращатель 4 и распростран етс далее в виде бегущей акустической волны . Амплитуда ее такова, что в дифракционной картине Рамана-Ната возникают дифракционные лучи и соответствующие им каустики в фокальной линии линзы 6 с номерами +2 и -2. Направлени этих лучейLight from the laser through the exciter 9 is introduced into the dielectric layer 2. The total Q / 2 frequency from the auxiliary frequency generator is fed to the exciter 3 through the phase shifter 4 and propagates further in the form of a traveling acoustic wave. Its amplitude is such that diffraction rays and corresponding caustics appear in the diffraction pattern of Raman-Nath in the focal line of lens 6 with numbers +2 and -2. The direction of these rays

относительно нулевого равны sine±2 -,relatively zero equal sine ± 2 -,

где - длина волны света в планарном волноводе, Л - длина акустических волн частоты И. Частота оптических волн в этих лучах равна соответственно co-f-Q и со-и, а фаза - и . Основна частота и подаетс на возбудитель 5 и также распростран етс далее в виде бегущей акустической волны. Амплитуда ее такова, что в дифракционной картине Рамана-Ната возникают дифракционные лучи и соответствующие им каустики в фокальной линии линзы 6 с номерами +1 и -1. Направлени этих лучей относительно нулевого равныwhere is the wavelength of light in the planar waveguide, A is the length of the acoustic waves of the frequency I. The frequency of the optical waves in these rays is co-f-Q and co-, respectively, and the phase is and. The fundamental frequency is fed to the driver 5 and also propagates further in the form of a traveling acoustic wave. Its amplitude is such that diffraction rays appear in the diffraction pattern of Raman-Nath and the corresponding caustics in the focal line of lens 6 with numbers +1 and -1. The directions of these rays with respect to zero are

8шв±1-, т. е. совнадают с направлени ми указанных выше лучей +2 и -2. Частота оптических волн в лучах -{-1 и -1 равна соответственно со+й и со-Q, а фаза составл ет - /2 и . Таким образом, фазы, соответствующие вспомогательной и рабочей частотам, во врем начала отсчета в дифрагированных лучах с одинаковыми знаками отличаютс соответственно наи8 ° C ± 1–, i.e., coincide with the directions of the above rays + 2 and –2. The frequency of the optical waves in the rays - {-1 and -1 is equal to, respectively, c + nd and ω-Q, and the phase is - / 2 and. Thus, the phases corresponding to the auxiliary and working frequencies during the origin of reference in the diffracted beams with the same signs differ in their respective values.

+ - и при необходимости могут быть отрегулированы с помощью фазовращател 4. При этом суммарные интенсивности в лучах одного знака, соответствующие частотам сй+й и 0)-Q на входах 7, одинаковы. Указанные фазовые и амплитудные соотношени по сн ютс векторными диаграммами (см. фиг. 2а), где Е+2 и ±1 - амплитуды напр женности пол дифрагированных световых лучей 2 и 1 пор дков дл вспомогательной и основной частот соответственно, а и ЕШ-Q -результирующие амплитуды. При изменении фазы рабочей частоты от первоначальной на величину Дф в одном из лучей напр женность пол оптических волн увеличиваетс , а в другом - уменьшаетс (см. фиг. 26), что может быть зарегистрировано с помощью приемников 7, противофазные входы которых (+) и (-) лежат в фокальной линии линзы 6.+ - and, if necessary, can be adjusted using the phase shifter 4. In this case, the total intensities in the rays of the same sign, corresponding to the frequencies sy + d and 0) -Q at the inputs 7, are the same. These phase and amplitude ratios are explained by vector diagrams (see Fig. 2a), where E + 2 and ± 1 are the amplitudes of the field strength of 2 and 1 diffracted light beams for the auxiliary and fundamental frequencies, respectively, and ЕШ-Q - resulting amplitudes. When the phase of the working frequency changes from the initial one by the value of Df in one of the beams, the intensity of the field of optical waves increases and decreases in the other (see Fig. 26), which can be registered with the help of receivers 7, whose antiphase inputs (+) (-) lie in the focal line of the lens 6.

5 В случае, если амплитуды вспомогательной частоты Q/2, основной частоты Q или частоты лазера со, подаваемых на соответствующие возбудители 3, 5 и 9 измен ютс в небольших пределах, то на обоих выходах 7 (+) и (-) напр жение будет измен тьс в фазе, поэтому при противофазном подключении последующего усилител эти изменени амплитуды усиливатьс практически не будут. Таким образом, нредлагае5 мое устройство действительно обладает пониженной чувствительностью к амплитудной модул ции, т. е. обладает повышенной помехоустойчивостью, а следовательно и эффективностью.5 If the amplitudes of the auxiliary frequency Q / 2, the fundamental frequency Q or the frequencies of the laser co supplied to the corresponding exciters 3, 5 and 9 vary within small limits, then at both outputs 7 (+) and (-) the voltage will be change in phase, therefore, with the antiphase connection of the subsequent amplifier, these amplitude changes will hardly be amplified. Thus, the proposed device really does have a reduced sensitivity to amplitude modulation, i.e., it has a high noise immunity and, therefore, efficiency.

Claims

1. Horvey A. F. Technique microwave. M. “Owls. radio, t. II, 1974.

2.Gudzenko A.I. and others. Interactions in planar optical waveguides and devices based on them. “Foreign Radioelectronics No. 9, 1976, p. 55-67 (prototype).