Акусто-оптический фильтр

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е <пвзозоз

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено09.07,75 (21) 2155644/25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кл.

G 02F 1/11

Государственны и комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (43) ОпубликованоЗ0.09,76.Бюллетень №д6 (53) УДК535.8:654. .92 (088.8) (46) Дата опубликования описания 17.11.76 (72) Автор изобретения

Ф. Л. Визен!

1 (71) Заявитель (54) АКУСТО-ОПТИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к области приборостроения, в частности, к оптическим системам и приборам и предназначено для выделения узкого спектрального участка оптического излучения с электронной перестройкой основной длины волны.

Известны устройства, в которых с целью частотной фильтрации оптического излучения используется акусто-оптическое взаимодействие. Эти устройства основаны на аниз тропной брэгговской дифракции света на ультразвуке при их коллинеарном взаимодействии и носят название акусто-оптических фильтров (АОФ). В АОФ используются как бегущая, так и стоячая ультразвуковые волны. В последнем случае фильтр в принципе не может пропустить более 50% падающего света в полосе пропускания, а кроме того, при перестройке фильтра по частоте возникают всплески и провалы интенсивности выходящего луча света, связанные с акустическими частотами резонанса в звукопроводе. Поэтому преимущественное использование находят АОФ, основанные на коллинеар- за ном взаимодействии луча света с бегущей ультразвуковой в олной.

Так, например, известен АОФ, содержащий звукопровод из анизотропного кристал— ла с пьезопреобразователем, входной поля— ризатор и выходной анализатор, в котором оптический луч взаимодействует с бегущей ультразвуковой волной. В этом устройстве длина взаимодействия света и ультразвука

Рс ограничена размерами звукопровода.

Параметр определяет основные характеристики АОФ, так как потребляемая фильтром мощность пропорциональна 1/, а его полоса пропускания пропорциональна1/L

Отсюда следует, что с увеличением уменьшается энергоемкость устройства при одновременном улучшении такого важного технического параметра, как полоса пропускания АОФ, Однако в указанной конструкции увеличение (- возможно лишь при увеличении размеров звукоцровода. Это удорожает стоимость устройства, так как применяемые в АОФ материалы являются дорогостоящими кристаллами, и делает прибор громоздким.

530303

Кроме того, такое увеличение размеров звукопровода не всегда возможно, так как технология выращивания многих кристаллов не позволяет в настоящее время получать звукопроводы достаточных размеров. Вслед- 5 ствие указанных причин в известном фильтре при ограниченных значениях L используют большие мощности, т.е. увеличивают энергоемкость устройства, что является его главным недостатком. 10

Целью изобретения является уменьшение потребляемой энергии при одновременном сужении полосы пропускания.

Эта цель достигается тем, что звукопровод выполнен в виде усеченного клина, на 15 поверхности которого в местах отражения ультразвукового пучка нанесены тонкопленочные зеркала.

На чертеже приведен общий вид предлагаемого устройства.

Устройство состоит из звукопровода 1, на который нанесены пьезопреобразователь

2 и тонкопленочные оптические зеркала 3, которые расположены в местах отражения ультразвукового пучка, входного поляризаИ тора 4 и выходного анализатора 5.

Устройство работает следующим образом.

С помощью пьезопреобразователя 2 в звукопроводе 1 создается ультразвуковой пучок, 30 испытывающий отражения от граней звукопровода. Пропуская луч света через поляризатор 4, его поляризуют и направляют в звукопровод коллинеарно ультразвуковому пучку так что отражение света от тонкоl

35 пленочных зеркал 3 на гранях звукопровода происходят в тех же участках поверхности, где отражается ультразвук. Поляризованный свет, испытавший в результате коллинеарного акусто-оптического взаимодействия поворот плоскости поляризации на 90о, проходит через анализатор 5, при этом задерживается непровзаимодействовавшая часть света.

При работе предлагаемого АОФ длина акусто-оптического взаимодействия определяетсяя как размерами звукопровода, так и числом совместных отражений света и ультразвука. Уже при одном совместном отражении L увеличивается вдвое по сравнению с известным устройством, что позволяет соответственно вчетверо уменьшить потребляемую ультразвуковую мощность.

Очевидно, что беспредельное увеличение ограничено допустимыми потерями света при многократном отражении от зеркал, а также затуханием ультразвука в материале звукопровода.

Ф ормула изобретения

Акусто-оптический фильтр, содержащий звукопровод из анизотропного кристалла с пьезопреобразователем, входной поляризатор и выходной анализатор, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой энергии при одновременном сужении полосы пропускания, звукопровод выполнен в виде усеченного клина, на поверхности которого в местах отражения ультразвукового пучка нанесены тонкопленочные зеркала.

53О3О3

УЗ кусок

C&m

Заказ 5212/661 Тираж 654 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Решетников

Редактор И. Коляда Техред М. Левицкая Корректор Н, Золотовская