Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Неколлинеарные акустооптические фильтры



Для фильтрации, как уже отмечалось, можно использовать и неколлинеарную геометрию взаимодействия пучков.

Разрешение неколлинеарных фильтров несколько ниже, полоса пропускания – шире, чем у коллинеарных, но количество материалов, которые могут в них использоваться, значительно больше, а конструкции устройств проще.

Первый неколлинеарный фильтр был изготовлен на кристалле паротеллурита (Те02).

Благодаря высокому акустооптическому качеству кристалла Те02эффективность фильтра превышает 90% при короткой длине области взаимодействия света и ультразвука l =1 см и управляющей мощности Рэ =0,2 Вт (рис. 3.5). Угол падения света θi = 20°. Полоса пропускания света в видимом диапазоне Δλ = 0,8…2,5 нм. Направление распространения ультразвука, который возбуждается секционированным преобразователем, совпадает с направлением [110] в кристалле.

Плоскость взаимодействия в ячейке проходит через оптическую ось кристалла, а акустический пучок распространяется перпендикулярно оси z. Зависимость θi от f имеет вид:

.

Длина волны, удовлетворяющая условию Брэгга:

.

Расходимость света и звука приводит к тому, что дифракция наблюдается в интервале световых длин волн:

, (3.4)

где Δ θi = φS или φL (φS, φL - расходимости ультразвука и света соответственно).

Из выражения (3.4) видно, что полоса пропускания неколлинеарного фильтра растет линейно с увеличением расходимостей пучков и уменьшается с приближением к режиму коллинеарной дифракции. Кроме электрической перестройки неколлинеарный акустооптический фильтр допускает и механическую перестройку при фиксированной f и изменении угла падения света на фильтр. В этом отношении фильтрация с использованием поперечного взаимодействия пучков отличается от фильтрации на основе коллинеарной дифракции, когда механическая перестройка невозможна. Очевидно, что механическая перестройка уступает электрической в точности и быстродействии, но в некоторых случаях и она представляет определенный интерес из-за простоты.

Угол θd при поперечной геометрии взаимодействия пучков определяется выражением:

где nо – показатель преломления обыкновенного и необыкновенного луча вдоль оптической оси, ne - показатель преломления необыкновенного луча перпендикулярно оптической оси.

Если Δ п << n0 , то угол расхождения падающего и отклоненного света:

.

Таким образом, при фиксированном угле падения света θi угол дифракции θd и угол отклонения света Δ θ зависят от акустической и оптической частоты и меняются при перестройке фильтра из-за дисперсии Δ п. Это означает, что фильтр с неколлинеарной геометрией взаимодействия характеризуется небольшим сканированием вышедшего света по отношению к падающему лучу. Оценки показывают, что для фильтра на кристалле ниобата лития уходы отклоненного луча при перестройке в видимом диапазоне достигают 0,2° и возрастают с приближением к краю полосы пропускания материала.



 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!