WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

2 = 10lg(1- (P,k))2 = 21, где 1 – коэффициент подавления сигнала однопроходным заграждающим фильтром, а (P,k) – эффективность дифракции, которая определяется мощностью ультразвука и величиной вектора расстройки. Как следует из данной формулы, применение двукратного взаимодействия, помимо повышения коэффициента подавления сигнала, приводит к уширению спектральной полосы двухпроходного фильтра.

Очевидно, что можно предложить множество схем фильтрации, использующих многократное прохождение света через акустический пучок. В четвертой главе рассмотрены также схемы, использующие двух и трехкратное прохождение света, позволяющие добиться улучшения спектрального разрешения полосового фильтра.

Изучение этих схем фильтрации проведено на примере квазиколлинеарной, а также широкоапертурной ячеек на кристалле парателлурита. Однако очевидно, что полученные результаты можно обобщить и на случай акустооптического устройства, использующего другой кристалл и иную геометрию взаимодействия.

Наиболее простой является схема, в которой первый порядок дифракции с помощью зеркала направляется обратно в ячейку; на выходе фильтра используется дважды продифрагировавший свет. Применение подобной схемы позволяет добиться сужения спектральной полосы в 1,4 раза. Большего увеличения спектрального разрешения удаётся добиться путем применения схемы фильтрации с трехкратным прохождением света через звук. В рассмотренном в четвертой главе трехпроходном полосовом фильтре Рис. 4. Зависимость коэффициента подавления света акустооптической ячейкой, использующей однопроходную (1) и двухпроходную (2) систему фильтрации луч каждый раз с помощью зеркала посылается в кристалл не под углом Брэгга, а с небольшим отклонением от условия синхронизма. Благодаря этому удаётся добиться двукратного сужения спектральной полосы фильтра. Обнаружено, что данные схемы, хотя и позволяют добиться улучшения спектральных характеристик ячейки, приводят к незначительному ухудшению эффективности дифракции.

В заключении кратко сформулированы основные результаты проведенных исследований и сформулированы выводы диссертационной работы:

1. Показано, что теллур является одним из наиболее перспективных кристаллов для создания акустооптических приборов, работающих с излучением среднего и дальнего диапазона оптических длин волн при = 3,5 - 25 мкм. Существенным недостатком теллура является высокое поглощение оптического излучения необыкновенной поляризации. В полосе длин волн = 8 - 14 мкм поглощение необыкновенной волны превышает величину 3 см -1. Прозрачность данного материала существенно увеличивается при приближении распространения света к оптической оси материала, вплоть до 0,4 см -1.

2. Проведены расчеты акустических и акустооптических характеристик теллура для различных направлений волновых векторов света и ультразвука. Предсказано, что наибольший коэффициент акустооптического качества кристалла теллура в режиме анизотропной дифракции достигает величины M2 = 160·10 -15 с3/г. В результате проведенных расчетов установлено, что наиболее удобной для создания акустооптических приборов на основе кристаллов теллура является чистая сдвиговая акустическая волна, распространяющаяся в плоскости YZ материала.

3. Проведен анализ характеристик широкоугольной геометрии взаимодействия света и ультразвука для различных направлений волнового вектора акустической волны в плоскости YZ. Установлено, что наибольшее значение коэффициента акустооптического качества при широкоугольном взаимодействии достигает значения M2 = 130·10 -15 с3/г.

когда оптические лучи распространяются вдали от оси Z кристалла. При малых углах распространения оптических пучков наблюдается улучшение прозрачности материала, однако это сопровождается уменьшением коэффициента M2.

4. Исследован макет широкоапертурного акустооптического фильтра на основе кристалла теллура, работающего в заграждающем режиме. Зафиксированная в эксперименте эффективность дифракции достигала 1% при мощности ультразвуковой волны 2мВт. Максимальная эффективность акустооптического взаимодействия может быть достигнута при значения мощности ультразвука 0,5 Вт. Высокая эффективность дифракции в данном устройстве обеспечивается благодаря значению качества M2 = 13·10 -15 с3/г. Спектральное разрешение данного фильтра равнялось A = 75, а угловая апертура достигала величины 24°.

5. На примере квазиколлинеарного фильтра изучены особенности акустооптического взаимодействия при многократном прохождении света через звуковой пучок. Показано, что применение двукратного взаимодействия приводит к повышению коэффициента подавления сигнала в заграждающем фильтре в 2 раза. Установлено, что при увеличении эффективности акустооптического взаимодействия наблюдается незначительное ухудшение спектральных характеристик устройств фильтрации.

6. Показано, что применение схем фильтрации с многократным прохождением света через акустооптическую ячейку может приводить к повышению спектрального разрешения фильтра. В эксперименте на длине волны света = 0,63 мкм достигнуто уменьшение полосы пропускания квазиколлинеарного фильтра с 1,2 до 0,8 при использовании схемы двукратного взаимодействия. Применение схемы с трехкратным прохождением света через звуковой пучок позволило получить двукратное уменьшение полосы фильтра с 1,2 до 0,6.

Список публикаций по теме диссертации 1. Г.А. Князев; Дифракция света на звуковом столбе сложного сечения. - сборник тезисов международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2002», Москва, 10 апреля 2002г. стр.112-113.

2. G.A. Knyazev, V.B. Voloshinov; Acousto-Optic Cells with Non-Uniform Length of Light and Sound Interaction - аbstracts 16-th Int. Symp. on Nonlinear Acoustics, Moscow, 2002, pp.198-199.

3. G.A. Knyazev, V.B. Voloshinov; Acousto-Optic Cells with Non-Uniform Length of Light and Sound Interaction - “Nonlinear Acoustics at the beginning of the 21st Century” ed. By O.V. Rudenko, Faculty of Physics, Moscow State University, Moscow, 2002, v.2, p. 881884.

4. G.A. Knyazev, V.B. Voloshinov; Acousto-Optic Double-Pass Notch Filter Using Paratellurite Single Crystal - abstracts VI International Conference for Young Researchers “Wave Electronics and Its Applications in the Information and Telecommunication Systems”, St.Petersburg, 2003, p.39.

5. В.Б. Волошинов, Г.А Князев; Акустооптические ячейки с неодинаковой длиной взаимодействия света и звука - Журнал Технической физики, 2003, т. 73, вып. 11, стр.

118-122.

6. G.A. Knyazev, V.B. Voloshinov; Application of Optical Multipass Configuration in Tunable Acousto-optic Filters - preliminary Program and Abstracts of 7-th International Conference for Young Researchers ”Wave Electronics and Its Applications in the Information and Telecommunication Systems”, St.-Petersburg, 2004, pp. 18-19.

7. G.A. Knyazev, V.B. Voloshinov; Acousto-Optic Double-Pass Notch Filter Using Paratellurite Single Crystal - proc. VI Int. Conf. for Young Researchers “Wave Electronics and Its Applications in the Information and Telecommunication Systems”, St.-Petersburg, 2003, pp. A2-24 - A2-28.

8. G.A. Knyazev V.B. Voloshinov; Acousto-Optical Filtering Systems with Improved Spectral Resolution - preliminary Program and Abstracts of 8-th International Conference for Young Researchers ”Wave Electronics and Its Applications in the Information and Telecommunication Systems”, St.-Petersburg, 2005, pp. 5-6.

9. В.Б. Волошинов, Л.Н. Магдич, Г.А. Князев; Акустооптический заграждающий фильтр на основе кристалла парателлурита. – Вестн. Моск. ун-та, сер. 3, Физ., астр., 2005, № 4, стр. 36 – 39.

10. Г.А. Князев; Акустооптические системы с улучшенным спектральным разрешением - сборник тезисов Молодежной научной конференции “Физика и прогресс”, СанктПетербург, 2005, стр. p-10.

11. В.Б. Волошинов, Л.Н. Магдич, Г.А. Князев; Перестраиваемые акустооптические фильтры с многократным взаимодействием света и звука. – Квант. электр., 2005, т. 35, № 11, стр. 1057 – 1063.

12. G.A. Knyazev, V.B. Voloshinov; Acousto-optic properties of materials transparent in the infrared - 35th Winter School on Wave and Quantum Acoustics Conference Abstracts and Program, Ustro, Poland, 2006, p. 43.

13. G.A. Knyazev, V.B. Voloshinov; Acousto-optic properties of materials transparent in the infrared - Archives of Acoustics, v. 31, N 1, 2006.

14. G.A. Knyazev, V.B. Voloshinov; Acousto-optical filtering systems with improved spectral resolution - proc. VIII Int. Conf. for Young Researchers “Wave Electronics and Its Applications in the Information and Telecommunication Systems”, St.-Petersburg, 2005, p.

PS-2(http://www.home.ru/weconf/PROC05/we05.pdf).

15. G.A. Knyazev, V.B. Voloshinov, N. Gupta, V.I. Balakshy, L.A. Kulakova; Acousto-optic characteristics of single crystals of tellurium - preliminary Program and Abstracts of 9-th International Conference for Young Researchers ”Wave Electronics and Its Applications in the Information and Telecommunication Systems, Non-Destructive Testing, Security and Medicine”, St.-Petersburg, Russia, 2006, p. 21.

16. Г.А. Князев; Акустооптические системы с улучшенным спектральным разрешением - Молодежная научная конференция “Физика и прогресс”, сборник работ, СанктПетербург, 2005, стр. 45-48.

17. G.A. Knyazev V.B. Voloshinov N. Gupta V.I. Balakshy, L.A. Kulakova; Acousto-optic characteristics of single crystals of tellurium Proc. 9 Int. Conf. for Young Researchers “Wave Electronics and Its Applications in the Information and Telecommunication Systems, NonDestructive Testing, Security and Medicine”, St.-Petersburg, 2006, p. B-(http://www.home.ru/weconf/ PROC06/we06.pdf).

18. G.A. Knyazev, V.B. Voloshinov, N. Gupta, L.A. Kulakova; Tellurium-Based Acousto-Optic Cell with Wide Optical Aperture - Preliminary Program and Abstracts of 10-th International Conference for Young Researchers”Wave Electronics and Its Applications in the Information and Telecommunication Systems”, St.-Petersburg, 2007, p. 26.

19. V.B. Voloshinov, V.B. Balakshy, L.A. Kulakova, N. Gupta, G.A. Knyazev; Acousto-optic Cells Operating in the Long Infrared Region of Spectrum – Proc. 10-th School on Acoustooptics and Applications, Gdansk - Sopot, Poland, 2008, p. 34.

20. Г.А. Князев, В.Б. Волошинов; Дифракция инфракрасного излучения на ультразвуке в кристаллах теллура – ХI-Всероссийская школа-семинар «Волновые явления в неоднородных средах», часть 4, «Когерентная и нелинейная оптика. Фотоника», Звенигород МО, 2008, стр. 98-100.

21. В.И. Балакший, В.Б. Волошинов, Г.А. Князев, Л.А. Кулакова; Исследование акустооптических характеристик кристаллов теллурав режиме анизотропной дифракции света – Журнал Технической физики, 2008, т. 78, вып. 10, стр. 87-95.

22. Г.А.Князев, В.Б.Волошинов; Дифракция инфракрасного излучения на ультразвуке в кристаллах теллура – Известия РАН серия физика, 2008, № 12 (в печати).

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»