SU744422A1 - Способ коррекции угла брэгга в ультразвуковых дефлекторах светового луча - Google Patents

Description

полна  коррекци  угла Брэгга лри анизотропной дифракции света. Однако известный способ не позвол ет примен ть его в тех дефлекторах, активна  среда которых имеет малый электрооптический коэффициент или же вообще не обладает электрооптаческими свойствами, как lianpHMep кристалл молибдата свинца; и не обеспечивает кор ,реакцнйугла Брэгга в широком диапазоне часТбт ультразвука, что св зано с ограниченной электропрочностью кристаллов. Эти недостатки привод т к тому, что извест ное устройство обладает малой разрешающей способностью. . Цель изобретени  - увеличение разрешающе способности ультразвуковых дефлекторов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном сканирующем устройстве изменение показателей преломлени  активной среды дефлек тора осуществл етс  путем перестройки длины волны сканируемого светового луча по квадратичному закону, синхронно с изменением час тоты ультразвука. Необходимое дл  коррекции угла БрэГга изменение показателей преломлени  происходит за счет дисперсии двулученреломлени  среды дефлекторов. На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 и фиг. 3 - графики работы устройства . Устройство содержит ОКГ 1 с перестраиваемой частотой, акустическую среду 2, генератор 3 ультразвуковых колебаний, блок 4 дл  синхронизации изменени  частоты ультразвуковых колебаний с изменением длины волны излучени  лазера. Луч света от лазера с перестраиваемой частотой падает на акусто-оптическую  чейку. Направление входа светового луча задаетс  углом в, определ емым из выражени  Vv2 , - п). Sine i 2v ff (I

угол, образованйый осью световое в го луча перед входом в  чейку с фронтом распростран ющейс  по кристаллу звуковой волны;

X длина световой волны в вакууме; скорость ультразвука;

V - частота ультразвука;;

f показатель преломлени  монокри {ИП , сталла соответственно дл  вход щего и отклоненного луча.

Дл  увеличени  диапазона отклонени пучка сканирование обычно осуществл етс  вблизи частоты,

fo (i d)

АО

дл  которой угол в  вл етс  мини 1альным углом Брэгга

где W - ширина све.тового пучка.

Известно, что разрешение дефлектора, в котором коррекци  осуществл етс  за счет использовани  расходимости ультразвукового пучка , определ етс  выражением

N 2,7 W V хое

гдз -. длина проходимого светом пути в акустическом поле.

Claims (3)

1. Эффективность предложенного способа коррекции угла Брэгга, по сравнению со способом за счет расходимости пучка, даетс  величиной отношени  (6) к (7). При изменении частоты управл ющих акустических колеба1тй на величину Af f - fo происходит сканирование светового луча на угол Дб Af. Чтобы удовлетворить условию Брэгга в широкой полосе Af при фиксированном угле падени  (2), нужно мен ть разность показателей преломлени  Дп Пл-П: с изменением частоты ультразвука; соглаою (1), по квадратичному закону л ° (f - ) Дп - . В предлагаемом способе это достигаетс  применением излучени  лазеров с перестраиваемой по спектру длиной волны. Изменение длины волны сканируемого пучка на ДЛ X. - XQ приводит к изменению показателей преломлени  монокристалла на величину Дп аДХ, (4) где а - (п-j - П: )/Л-/о - коэффициент dX дисперсии двулучепреломлени  на длине волны Поэтому, согласно (3) и (4), дпину волны X излучени  ОКГ нужно перестраивать синхронно с изменением частоты ультразвука по квадратичному закону xg ---- (f X Хо + причем дл  отрицательного коэффициента дисперсии длину волны лазера нужно увеличивать, а дл  положительного - уменьшать. Разрешение дефлектора с коррекцией угла Брэгга предложенным способом даетс  выражеNK N, ,рЖГ N« Ло по сравнению же со способом электрического управлени  углом Брэгга - отношением NK /1Ж эл I d где г - эффективный электрооптический коэффициент; Е - напр женность электрического пол . Вьшгрыш в разрешающей способности при коррекции угла Брэгга способом перестройки частоты иллюстрируетс  графиками на фиг. 2 и фиг. 3 дл  дефлекторов на молибдате свинца и ниобате лити . Из графиков следует, что эффективность способа существенно зависит от длины волны лазера и максимально оказьшаетс  при приближении к полосе поглощени , вбл зи которой дисперси  двулучепреломлени  наиболее заметна. Использование предлагаемого способа позво л ет существенноповысить разрещаю1цую способность и примен ть его в тех дефлекторах, активные среды которьгх не обладают электрооптическим эффектом. Так, пересгоойка длины волны ОКГ в пределах ДХ 10 А позвол ет увеличить разрешение дефлектора на молибдате свинца в N1200 -- Л14 раз по сравнению NP880 с разрещением такого же дефлектора, основанном на применении расход щихс  акустических пучков. Чтобы получить такое разращение за счет расходимости акустического пучка нужно в 14 раз увеличить апертуру светового луча, что приведет к ухудшению во столько же раз быстродействи  дефлектора, либо в 196 раз уменьшит ширину звукового пучка, но при этом надо в 196 раз увеличить потребл емую устройством акустическую мощности. Предлагаемый способ более эффективен, чем cnocodj электрического управлени  углом Брэгга даже в таких кристаллах, обладающих большими электроотгическими коэффициентами, как ниоб т лити . Дл  дефлектора на основе ниобата лити  изменение дЛ1шы волны в пределах ДХ 100 А позвол ет такое разрешение , как и наложение переменного электрического пол  напр женностью 100 кв/см, что технически трудно осуществить. Этот способ особенн .р полезен в тех устройствах, когда нар ду с отклонение пучка нужно мен ть его световую длину. Важным преимуществом предлагаемого способа  вл етс  также и посто нство интенсивности отклон емого цучка дл  всего диапазона сканировани  при посто нной мощности ультразвука. Формула изобретени  Способ коррекции угла Брэгга в ультразвуковых дефлекторах светового луча, основанный на изменений; показателей преломлени  активной среды дефлектора, отличающийс  тем, что с целью увеличени  разрешающей способности коррекцию угла Брэгга осуществл ют путем перестройки длины волны сканируемого светового луча по квадратичному закону, синхронно с изменением частоты ультразвука . Источники информации, прин тьге во внимание при экспертизе 1.Гордон Е. Обзор по акусто-оптическим, и модулирующим устройствам. Appfc.opt, 1966, V.5, N 10, р. 1629.
2. 2.Корпел А. и др. Исследование акустической системы отклонени  и модул ции света дл  создани  ТВ изображени . Appfc.optJ 1966, V.5, N° Ш, р. 1667.
3. 3.Балакший В., Парыгин В. Электрическое управление углом Брэгга в акустических устройствах . Радио1ехника и электроника, 1973, N 1, с. 115 (прототип).

   Фив

   744422

   А

   U(

   15

   |Я

   Дш

   tJi-tf