Акустооптический спектроанализатор

 

Изобретение относится к средствам оптической обработки информации. Целью изобретения является расширение динамического диапазона. Акустооптический спектроанализатор выполнен в виде плоского прозрачного монолита 1, снабженного пьезоэлектрическим преобразователем 2 с акустическим поглотителем 6. Лазер 4, размещенный на плоской грани 3, и линейка фотоприемников 11 на плоской грани 10 расположены на осях параболических металлизированных поверхностей 5, 9 соответственно в их фокальных плоскостях и соединены оптически. Цель изобретения достигается за счет введения полости 8, выполненной в виде 60°-ной призмы, заполненной жидкостью с показателем преломления N, большим показателя преломления N<SP POS="POST">1</SP> монолита, и дополнительной плоской металлизированной грани 7, параллельной передней грани полости 8, наклоненной к плоскости пьезопреобразователя 2 под углом, который определяется по формуле, приведенной в описании изобретения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5g)5 G 01 R 23/П7

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

ЬЮ

° В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4482616/24-21 (22) 12.07.88 (46) 30.03.90. Бюл. В !2 (72) Я.И.Дячок, Ю.А Пятак и М.И.Якубовский (53) 621.317. 757 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1287035, кл. G 01 R 23/17, 1987.

Тезисы докладов 5-й Всесоюзной школы по оптической обработке информации, Киев, 1984, с., 40-41. (54) АКУСТООПТИЧЕСКИЙ СПЕКТРОАНАЛИЗАТ0Р (57) Изобретение относится к средствам оптической обработки информации.

Целью изобретения являетсн расширение динамического диапазона. Акустооптический спектроанализатор выполнен в виде плоского прозрачного монолита 1, . SU„„1553916 А1

2 снабженного пьезоэлектрическим преобразователем 2 с акустическим поглотителем 6. Лазер 4, размещенный на плоской грани 3, и линейка фотоприемников

11 на плоской грани 10 расположены на осях параболических металлизированных поверхностей 5,9 соответственно в их фокальных плоскостях и соединены опти« чески. Цель изобретения достигается за счет введения полости 8, выполнено ной в виде 60 -ной призмы, заполненной жидкостью с показателем прелом" ления и, больпим показателя преломления n монолита, и дополнительной плоской металлизированной грани 7, параллельной передней грани полости

8, наклоненной к плоскости пьезопреобразователя 2 под углом, который определяется по формуле, приведенной в описании изобретения. 1 ил.

1553916

Изобретение относится к средстнам птической обработки информации и ожет быть использовано для получения пектральных характеристик сигналов.

Цель изобретения — расширение дн5 1амического диапазона акустооптичесКого спектроанализатора.

На чертеже схематично представлен, кустооптический спектроанализатор.

Акустооптический спектроаиализаор выполнен в виде плоского прозрачого монолита 1, который содержит

1 ьезоэлектрический преобразователь 2, 1лоскую грань 3, на которой размещен азер 4, прилежащую к грани 3 пара(олическую поверхность 5, на которую

1 анесено металлическое отражающее вет покрытие, причем лазер 4 размеен на оси параболоида 5 в его фокаль-20

Ои плоскОсти, акустичяскии пОглотиель 6, расположенный на грани, проивоположной к пьезоэлектрическому реобразователю 2, дополнительную оскую грань 7, на которую нанесено 25 еталлическое отражающее свет покры1ие, размещенную под углом к плоскоси, на которой размещен пьезоэлектриеский преобразователь 2

= 6 -0<+arcsin(nsin(arcsin — — -p ) j,1) П е р — величина угла полости, рад;

gg — оптимальный угол. акустоопти35 ческого взаимодействия;

n — показатель преломления монолита п и этом п (п, где и — показатель п еломпения жидкости, заполняющей п лость 8, выполненную н виде 60— н и призмы, передняя грань которой п раллельна к дополнительной плоскост грани 7 и расположена от нее на расстоянии и

1 = Эс д(агс1.зп(пз1.п(агсз1п- — -p)) (2) п 1 где  — ширина светового пучка вдоль

50 передней. граня полости, а задняя грань полости 8 находится перед параболической поверхностью 9, на которую нанесено металлическое отражающее свет покрытие, и прилегающую плоскую грань

1, содержащую линейку фотоприемников

11, расположенную на оси параболоида

9 в егo фокальной плоскости.

Устройство работает следующим образом.

Входной электрический сигнал подается на пьезоэлектрический.преобразователь 2. Световой пучок лазера 4, расположенного на плоской грани 3 монолита 1„ преобразуется параболической поверхностью 5 в плоскую световую нолну с шириной светового пучка

Э„ проходящую через акустический пучок, возбуждаемый пьезоэлектрическим преобразователем 2 под углом 6

Вследствие. акустооптического взаимодействия часть светового пучка отклоняется на угол, пропорциональный частоте входного электрического сигнала.

Непродифрагиронавший световой пучок выводится из монолита полостью, выполненной в виде 60 -ной призмы 8, задняя грань которой при выполнении (1) оказывается установленной для неотклоненного светового пучка под углом полного внутреннего отражения.

При этом угол падения этого пучка на переднюю грань призмы 8 находят из условия

Г и, и 11

ЫГСб 1П вЂ” В 1П ЯГС1$П вЂ” — -„-)) (n

11 3

n — f3 (n -n 2 )

arcsin

2п

Отклоненный световой пучок проходит через полость, выполненную в вио де 60 -ной призмы 8, и фокусируется параболической поверхностью 9 на линейку фотоприемников 11. Бз-за наличия отражения от первой грани полости

8 часть иепродифрагиронаншего пучка направляется дополнительной плоской металлизированной гранью 7, параллельной передней грани полости 8 и отстоящей от нее на расстоянии 1(2), вторично на заднюю грань полости 8 под углом полного внутреннего отражения, благодаря чему дополнительно уменьшаются шумы от непродифрагировавшего пучка. Для поглощения ультразвуковых волн на прстивоположной к пьезоэлектрическому преобразователю 2 плоскости расположен акустический поглотитель 6. о

Введение полости н ниде 60 -ной призмы в акустооптический спектроанализатор позволяет расширить в 1,5-

2 раза его,цинамический диапазон, вследствие устранения оптических шумов, связанных с засветкой линейи у =7t-Hq+arcsin(nsin(arcsin — — - )) Составитель И;Коновалов

Редактор Л.Пчолинская Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Ревская

Заказ 454 Тираж 554 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производствечно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!01

5 155391 ки фотоприемников непродифрагировавшим световым пучком.

Формула изобретения.

Акустооптический спектроанализатор,.

5 . выполненный в виде плоского прозрачно1

ro монолита, снабженного пьезоэлектрическим преобразователем, подключенным к входу спектроанализатора, две противоположные боковые грани монолита имеют параболические поверхности, на которые нанесено металлическое отражающее свет покрытие, две другие его грани — плоские и снабжены первая — лазером, вторая — линейкой фотоприемников, подключенной к выходу спектроанализатора, причем лазер и линейка фотоприемников установлены в фокальных плоскостях ближних к 20 ним параболических отражающих поверхностей на осях соответствующих параболоидов и оптически соединены друг с другом, отличающийся тем, что, с целью расширения динамическо- 25 го диапазона без увеличения мощности лазера, в монолит введена дополнительная плоская грань, на которую нанесено металлическое отражающее свет по6 6 крытие, и полость, выполненная в виде

60 -ной призмы, заполненной жидкостью, показатель преломления которой больше показателя преломления материала монолита, причем дополнительная плоская грань размещена под углом где 9 — оптимальный угол акустооптического взаимодействия; п, п — показатель преломления зидкости, заполняющей полость и монолита соответственно, p — величина угла полости, рад, к плоскости пьезоэлектрического преобразователя, передняя грань полости параллельна дополнительной плоской грани и расположена от нее на расстоянии

1DctgIarcsin(nsin(arcsin — - -p))J, где D — ширина светового пучка вдоль передней грани полости, а задняя грань полости находится перед параболической поверхностью со стороны линейки фотоприемников.