Тонкопленочный интерферометр

Патент 638130

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОЛ ИСААКИЕ

ИЗОБРь7ЕН Ия

Союз Советскин

Социалистическик

Республик (II) 6383 39

К АВТОРСИОМьУ СВ4ДЕ и:ЛЬСТВУ (6I) Дополнительное к акт. свид-ву(51)M. Кл. (22) Заявлено 07. 10.76 (2! ) 2410265/18 25

G 01В МОИ с присоединением заявки ¹

G 02 F 1/33

Гооудоротвонный квинтет (23) Приоритетао деном нэооретеннй н отнрытнй

Опубликовано 25.05.80. Бюллетень № 1g (53) УДК 535. . 322.4 (088.8) Дата опубликования описания 19.05.80

A. И. Гудзенко, Л. A. Осадчев, B. Ф. Теричев и A. A. Тищенко (72) А вторы изобретения

Университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы

I (7l) Заявитель (54) ТОНКОПЛЕНОЧНЫЙ ИНТЕР ФЕРОМЕТР Изобретение относится к технике измерений в оптическом и субмиллиметровом диапазоне волн, в частности к конструкдии тонкопленочных интерферометров, и может быть использовано д)тя измерен ния малых изменений температуры, слабых потоков энергии, показателей преломления газов и жидкостей.

Известны двухлучевые интерферометры, в которых два луча образуются при нап10 равлении излучения от источника света на гранину раздела двух оптических элементов и затем интерферируют в некоторой области пространства (1) .

Ближайшим к описываемому изобрете нию по технической сущности является тонкопленочный интерферометр, содержащий тонкопленочный диэлектрический волновод со скошенными входным и выходным конпами, расположенный на подложке из пьезоэлектрика, показатель преломления материала которой il меньше показателя преломления несущего слоя волновом Я.

Интерферендионноя картина, по виду котс рс)й судят об изменениях температуры прилегающей к несущему слою среды, о величине слабых 9отоков эчергии, падаезщей на не=ущий слой, о показателе преломления жидкостей и газов, обтекающи".;

HBc Ii: слой. HаблюдаетсB D области перекрытия сигнального и опорного пучков, зависящей от ттцательного подбора скошенного профиля несущего слоя.

Однако ввиду неконтролируемости рофиля несущего слоя в продессе изготовлени волновода обеспечить перекрытие пучков на выходе таких интерферометров крайне трудно. Кроме того, в известном интерферометре отсутствует возможность обработки информадии о параметрах ис следуемых процессов радиотехническими средствами, что существенно снижает скорость и точность измерений.

Белью изобретения является обеспечение ко1ттролируемого перекрытия интерферируютпих пучков и обработки сигнала радиотехническими средствами.

638130

2K Q ь9=

Чk 11 В ИО

LLerrb достигается зв счет того, что в предлагаемом устройстве на границе раздела вопноводв и подложки со стороны выходного конца вопновода расположен возбудитель акустических поверхностных волн.

На чертеже изображен предпвгаемый тонкопленочный интерферометр, содержащий тонкоппеночный диэпектрич еский вопновод 1, расположенный на подножке 2 из пьезо- 10 эпектрика. Скошенный профипь Зв начале вопноводаявпяется эпементом ввода интерферометра. Со стороны выходного конца 4 вопновода расположен возбудитель 5 акустических поверхностных вопи. 15

Устройство работает следующим обрвBO1Vl

Излучение падакипего пучка с частотой

Ф (например от лазера) разделяется на два пучка на входном конце интерферомет 20 ра. При этом опорный пучок, образованный в результате отражения от границы раздела подножка вЂ” несущий слой, распространяется в подложке 2, а сигнальный пучок, представпяющий собой вопновод вЂ” 25 ную оптическую волну, образуется в резупьтате ввода излучения падающего пучка в несущий слой через его скошенный профипь. Поверхностная акустическая вопна, возбуждаемая преобразователем 30 электрических колебаний в акустические, распространяется навстречу сит нвпьной оптической волне. При взаимодействии поверхностей акустической волны и оптической вопноводной волны (сигнального зБ пучка) нарушается вопноводный режим распространения оптической волны, и она изпучается в подложку 2. Угоп излучения в подножку зависит от частоты колебаний акустической воины fl.: 40

2((Я

1 И

В= QlrC COG

О Yt где Ч вЂ” скорость распространения акустической волны;

I1„- показатель преломления подножки

Ь = вЂ” вЂ” волновое число дпя оптичес* 2Ч кой волны в вакууме:

)1 вЂ” вопновое чиспо характери- Я

А1

9 зующее бегущую волну моды П1, распространяющуюся в волноводе со cKQpocTbl

М "С )4о ) k Д.1.

Возможный диапазон в 6 изменений направления распространения сигнального., пучка, изпученного в подложку, определяется диапазоном hЛ перестройки частоты колебаний в акустической поверхностной волне:

Изменяя чвстотуЯ колебаний в акустической поверхностной волне (т. е. изменяя угол откпонения Q изпученного в подложку сигнального пучка), можно добиться перекрытия опорного и сигнальн го пучков на выходе интерферометра. Изпученный в подложку дифрагировафший на бегущей акустической поверхностной волне сигнальный пучок имеет частоту

ИЖ, что дает возможность осуществления гетеродинной обработки исследуемого сигнала, несущего информацию об изменении разности фаз сигнапьного и опорного пучков, по которой и судят об изменениях температуры припегаюп ей к несутпему слою среды, о величине слабых потоков энергии, падающей на несущий слой, о показателе преломления жидксстей и газов, обтекающих несущий слой.

Формул в изобр ет ения

Тонкопленочный интерферометр дпя оптического и субмиллиметрового диапазона волн, содержащий подложку из пьезоэпектрика с расположенным на ней тонкопленочным диэлектрическим волноводом со скошенным входным концом, о т л ич а ю шийся тем, что, с цепью обеспечения контропируемого перекрытия интерферирующих пучков, на границе разд пв вопновода и подложки со стороны выходного конца вопновода расположен возбудитель акустических поверхностных вопн.

Источники информ ации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3031914, кп. 356-110, опублик. 1962.

2. Золотов E. М. Тонкопленочный интерферометр. Квантовая эпектроника, 1976; т. 3, № 2, с. 453.

6381 30

Составитель Н. Решетников

Редактор E. Месропова Техред N. Кузьма Корректор С. Шекмар

Заказ 2188/61 Тираж В01 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4