Акустооптический спектроанализатор

Акустооптический спектроанализатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оптической обработке информации. Цель.- расширение динамического диапазона устройства для увеличения мощности лазера. Акустооптический спектроанализатор выполнен из плоского прозрачного монолита, его боковая плоская грань (БПГ) 1 оптически связана с лазером 2, а БПГ 13 - с линейкой фотоприемников 14.Он включает также пьезопреобразователи 9 и 10 и генератор опорного сигнала 11. Цель достигается тем, что на монолите выполнены БПГ 4, 5 и 7, причем БПГ 1 связана с БПГ 4 через металлизированную параболическую поверхность (ПТ1) 3, а БПГ 13 связана с БПГ 7, на которой вьтолнен вырез 8, через ПП 12, при этом углы между БПГ 4 и 5 и 5 и 7 равны 135°,а между БПГ 1 и 13- 90, на БПГ 5 размещен оптический клин 6 (ОК), угол которого равен разности частот опорного и исследуемого сихналов uf, умноженной на длину волны света 91 и на фокусное расстояние ПП, и деленной на скорость распространения ультразвуковой.волны в монолите , при этом внутренняя сторона ОК 6 представляет собой полупрозрачное зеркало, а внешняя - металлизирована . Изобретение может быть использовано для получения спектральных характеристик сигналов. 1 ил. с S 12

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) ()1) n() q G 01 R 23/17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

« ф, (21) 3907813/24 — 21 (22) 11.06.85 (46) 30.01.87. Бюп. N 4 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им.проф. БончБруевича (72) А.Ф.Бухенский, Т.Н.Сергеенко и В.И.Яковлев (53) 621. 317. 757 (088.8) (56) А.Van der Lugt, App1ied Optics, 1981, v. 20, N 16, р. 2770-2779.

Есепкина Н.А. и др. Тезисы докладов Ч Всесоюзной школы по оптической обработке информации. Киев, 1984, с.40-41. (54) АКУСТООПТИЧЕСКИЙ СПЕКТРОАНАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к оптической обработке информации, Цель.— расширение динамического диапазона устройства для увеличения мощности лазера. Акустооптический спектроанализатор выполнен из плоского прозрачного монолита, его боковая плоская грань (БПГ) 1 оптически связана с лазером 2, а БПГ 13 — с линейкой фотоприемников 14.0н включает также пьезопреобразователи 9 и 10 и генератор опорного сигнала 11. Цель достигается тем, что на монолите выполнены БПГ 4, 5 и 7, причем БПГ 1 связана с БПГ 4 через металлизированную параболическую поверхность (ПП)

3, а БПГ 13 связана с БПГ 7, на которой выполнен вырез 8, через ПП 12, при этом углы между БПГ 4 и 5 и 5 и

7 равны 135,а между БПГ 1 и 13- 90 9 на БПГ 5 размещен оптический клин 6 (ОК), угол которого равен разности ( частот опорного и исследуемого сигналов йй, умноженной на длину волны света Ъ и на фокусное расстояние

ПП, и деленной на скорость распространения ультразвуковой. волны в монолите, при этом внутренняя сторона

ОК 6 представляет собой полупрозрачное зеркало, а внешняя — металлизирована. Изобретение может быть использовано для получения спектральных характеристик сигналов. 1 ил.

1287035 где — разность частот опорного и исследуемого сигналов; h — длина волны света;

F — фокусное расстояние параболической поверхности;

V — - скорость распространения ультразвуковой волны в монолите, внутренняя сторона клина 6 представ.ляет собой полупрозрачное зеркало, а внешняя — металлизирована. Пьеэопреобраэователь 10 расположен в вырезе грани 7 с углом м = у в сторону оптического клина 6. Плоские грао нй .1 и 13 расположены под углом 90 друг к другу.

50

Изобретение относится к оптической обработке информации и может быть испольэовайо для получения спектральных характеристик сигналов °

Целью изобретения является рас- 5 ширение динамического диапазона уст-. ройства без увеличения мощности лазера.

На чертеже приведена конструкция акустооптического спектроаналиэато ра.

Акустооптический спектроанализатор выполнен в виде плоского проз.рачного монолита, боковая плоская грань 1 которого оптически связана с лазером 2. Прилежащая металлизированная параболическая поверхность 3 через плоскую .боковую грань 4 связана с плоской гранью 5, с которой оптически связан клин 6. Прилежащая плоская боковая грань 7 с вырезом 8 акустически связана с пьезопреобраэовач елями 9 и 10, первый из которых электрически связан с входом устройства, а второй электрически связан с генератором опорного сигнала 11.

Соседняя металлиэированная параболическая поверхность 12 прилежит к плоской боковой грани 13, оптически связанной с линейкой фотоприемников

14, выход которой является выходом всего устройства.

Лазер 2 и линейка фотоприемников

14 установлены в фокальньм плоскостях соответству ацих ближайших к ним параболических поверхностей 3 и 12 на их осях. Угол между соседними о гранями 4 и 5, 5 и 7 составляет 135 угол клина 6 равен

Акустооптический спектроаналиэатор работает следующим образом.

Входной электрический сигнал подается на пьеэопреобразователь 9, расположенный на грани 7. Световой пучок лазера 2 преобразуется металлизированной параболической поверхностью 3 в плоскую световую волну, которая падает на клин 6, внутренняя поверхность которого представляет собой полупрозрачное зеркало и образует с соо седними гранями углы по 135 . Она отражает часть света под углом 90, пропуская при этом вторую часть световой волны, которая отражается от внешней металлизированной поверхноси ти клина под углом 90 + Ч . Затем первая световая волна (сигнальная) дифрагирует на ультразвуковой волне, возбуждаемой пьезопреобраэователем 9, являющейся пространственным аналогом входного сигнала, а вторая (опорная) — на ультразвуковой волне, возбуждаемой пьезопреобраэователем

10 — пространственном аналоге сигнала,. поступающего от генератора опорного сигнала 11. Для поглощения ультразвуковых волн на противоположной грани 13 могут быть установлены поглотители.

Опорная и сигнальная световые волны, распространяясь после дифракции на акустических волнах коллинеарно, преобразуются затем металлизированной параболической поверхностью

12 и фокусируются в области линейки фотоприемников 14, на выходе которой вследствие интерференции световых волн формируется амплитудный спектр.

По сравнению со спектроанализаторомпрототипом, в котором формируется и регистрируется акустический спектр входного сигнала, в предлагаемом устройстве за счет формирования и регистрации амплитудного спектра достигается увеличение динамического диапазона вплоть до его удвоения.

Фо р мул а и э о б р е т е ни я

Акустооптический спектроанапизатор, выполненный в виде плоского прозрачного монолита, снабженного пьезоэлектрическим преобразователем для подведения исследуемого сигнала, две противоположные боковые грани монолита имеют параболические срезы, 1287035

af >F где д f — разность частот опорного и исследуемого сигналов;

Составитель И.Коновалов

Редактор Т.,Парфенова Техред N.Õoäàíè÷

Корректор А.Обручар

Заказ 77 11/46 Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 на которые нанесено металлическое, отражающее свет, покрытие, две другие его грани — плоские — снабжены: первая — лазером, вторая — линейкой фотоприемников, причем лазер и линейка фотоприемников установлены в фокальных плоскостях ближних к ним параболических отражающих срезов на осях соответствующих параболоидов, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона беэ увеличения мощности лазера, поверхность монолита между гранями, имеющими параболические срезы, с одной стороны содержит три дополнительных плоских грани, причем угол между соседними гранями составляет 135, на средней из которых нанесен оптический клин с углом

Э вЂ” длина волны света;

F — фокусноз расстояние параболической поверхности;

V — скорость распространения

5 ультразвуковой волны в монолите, внешняя сторона клина металлизирована, внутренняя представляет собой полупрозрачное зеркало, а на край10 ней дополнительной грани, параллельной плоской грани, снабженной линейкой фотоприемников, расположены пьезоэлектрический преобразователь для подведения исследуемого сигнала и в вы15 резе грани с углом к =(g в сторону оптического клина — пьезоэлектрический преобразователь, связанный с генератором опорного сигнала, причем между гранями монолита, имеющими парабо20 лический срез, с другой стороны расО положены под углом 90 одна к другой упомянутые плоские грани, одна из которых снабжена лазером, а другая— линейкой фотоприемников.