WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Для нелинейной коррекции входного сигнала исполь- В условиях эксперимента значение параметра Кляйна– Кука составляло Q 50, поэтому имеет место брэгговзовался оригинальный электронный синтезатор, схема = ский режим дифракции. В этом случае максимальное которого представлена на рис. 3. Согласно схеме, сигнал значение эффективности при дифракции на монохромаUin от двух ВЧ генераторов (на двух различных частотах тическом сигнале достигается при v0 =.

f, но с одинаковой перестраиваемой амплитудой) 1,подается на аналоговый умножитель M1, где умножается Апертура лазерного луча на входе АОЯ в плоскости сам на себя, затем полученный сигнал X2 поступает на дифракции составляла 6 mm, что обеспечивало велиполосно-пропускающий фильтр BPF1 и затемна M2, где чину спектрального разрешения по критерию Рэлея еще раз перемножается с X. В результате формируется 100 kHz.

сигнал X3, представляющий собой сумму всех продук- Оcнов ные экспериментальные результатов 3-й степени от входных сигналов (3 f, 2 f ± f, ты и сравнение с расчетами. На рис. 4, a 1,2 1 2 f ± f ). Из этой суммы полосовой фильтр BPF2 представлены результаты измерений дифракционной эф2 выделяет сигналы с частотами 2 f - f и 2 f - f, фективности в нескольких случаях. В случае дифракции 1 2 2 которые затем поступают на разветвитель. В одном на монохроматическом сигнале с частотой f привеплече разветвителя установлен фазовый фильтр первого дена зависимость 1(v0). В случае дифракции на двух порядка, поворачивающий фазы всех сигналов на 90, и сигналах равной амплитуды с частотами f = 47.регулируемый перемножитель M3, а в другом —только и 47.363 MHz приведены зависимости эффективности регулируемый перемножитель M4. Варьируемые с помо- основных лучей на каждой из этих частот 1,2(v0), а щью управляющих напряжений WIm и WRe амплитуды также эффективность дифракции в лучи, определяемые Журнал технической физики, 2006, том 76, вып. 64 С.Н. Антонов, В.В. Проклов, Ю.Г. Резвов, Л.Н. Чесноков, В.Н. Чесноков ограничение эффективности в каждый из основных лучей на уровне не более 34%, достигаемом при v0 = 1.84.

В результате экспериментов на двухчастотном некорректированном сигнале получены новые результаты, интересные для практики. Например, при v0 = 3.05 сравниваются на выходе АОЯ интенсивности двух основных максимумов 1-го порядка и двух интермодуляционных 3-го порядка. В результате возникает 4 равноотстоящих одинаковых луча с эффективностью дифракции в каждый 0.10. Экспериментально наблюдалось также = существование при v0 4.2 достаточно мощного ин= термодуляционного луча 3-го порядка ( 0.15, теория = предсказывает 0.19).

= На рис. 4, b приведены аналогичные зависимости для основных порядков и интермодуляционных 3-го порядка для сравнения дифракции на некорректированном и корректированном двухчастотных сигналах. Коррекция проводилась для достижения максимальной эффективности в двух основных лучах. При этом параметры Рис. 4. Сравнение теоретических и экспериментальных результатов зависимостей дифракционной эффективности от индекса фазовой модуляции от одночастотного или двух равных одночастотных входных сигналов. Кривые — теория, значки — эксперимент. a — эффективность дифракции на одночастотном сигнале (1), интенсивность одного из основных лучей (2), интермодуляционных лучей 3- (3) и 5-го (4) порядков при дифракции на двухчастотном сигнале; b — эффективность дифракции в один из основных лучей (1, 2) и один из интермодуляционных лучей 3-го порядка (3, 4) при дифракции на некорректированном (2, 4) и корректированном (1, 3) двухчастотных сигналах.

интермодуляционными искажениями. Эти лучи соответствуют отклику на частотах 2 f - f и 2 f - f 1 2 2 (интермодуляционные искажения 3-го порядка) и на частотах 3 f - 2 f и 3 f - 2 f (5-го порядка). Видно, что 1 2 2 экспериментальные значки по большей части находятся в удовлетворительном согласии с достаточно сложными теоретическими зависимостями. При этом подтверждаются ранее известные ключевые особенности акустооптической дифракции в рассматриваемых условиях.

В одночастотном случае это зависимость 1 sin2(v0/2) Рис. 5. Осциллограммы (спектры) амплитуд входных элекс максимальным значением эффективности, близким к трических сигналов (a) и интенсивности оптических простран100% (в эксперименте достигнуто значение 96%) при ственных спектров (b) в условиях двухчастотного сигнала без v0 =. При дифракции на двухчастотном сигнале это — коррекции.

Журнал технической физики, 2006, том 76, вып. Повышение эффективности акустооптического модулятора с двухлучевой диаграммой... сигнала для эффективного формирования двухлучевой диаграммы направленности. При этом суммарная эффективность дифракции в два основных порядка повышается от известного значения 68 до 79%. Полученный результат практически важен в задаче расщепления излучения мощного технологического лазера, что используется в системах термической записи изображений.

Заключение 1. Предложена простая методика оценки предельно достижимой совокупной эффективности при многочастотной брэгговской дифракции света. Методика использует параметры комплексного акустического (входного электрического) сигнала. В рамках методики предсказано увеличение эффективности дифракции в основные порядки при коррекции указанного типа.

2. Предложена оригинальная радиотехническая схема (синтезатор) для реализации разных видов нелинейной коррекции входного сигнала. В данной работе использование синтезатора помогает формировать двухлучевую диаграмму направленности и уменьшать потери мощности в проходящий свет.

3. Обоснована и экспериментально подтверждена возможность использования коррекции двухчастотного сигнала при АО формировании двухлучевой диаграммы направленности лазерного излучения. В результате совокупная максимальная эффективность дифракции в два основных луча повышена с 68 до 79%, что эквивалентно возрастанию КПД на 14%.

4. Решенная задача является примером использования полиномиальной нелинейной коррекции входного элекРис. 6. Осциллограммы (спектры) амплитуд входных электрического сигнала для улучшения важнейших характетрических сигналов (a) и интенсивности оптических пространристик АО устройств.

ственных спектров (b) с коррекцией.

Данная работа поддержана Российским фондом фундаментальных исследований (грант № 03-02-16754a).

вида коррекции (5) по возможности выбирались около значений = 0.26, F1 = F2 =, установленных при теСписок литературы оретическом исследовании.

На рис. 5 приведены осциллограммы спектров элек- [1] Антонов С.Н., Миргородский В.И. // ЖТФ. 2004. Т. 74.

Вып. 1. С. 84–86.

трических сигналов Uin, измеренных на пьезопреобра[2] Hecht D. // IEEE Transactions on sonics and ultrasonics.

зователе (5, a), и как результат дифракционных эффек1977. Vol. SU-24. N 1. P. 7–18.

тивностей для выходных оптических пространственных [3] Proklov V., Rezvov Y., Chesnokov L. et al. // Abstracts спектров как функция выходного угла (5, b) out IEEE Intern. Ultrason. Symp. Honolulu, 2003. P. 223–224.

в условиях отсутствия коррекции. Центральное значе[4] Проклов В.В., Резвов Ю.Г., Чесноков В.Н. и др. // РиЭ.

ние угла соответствует положению дифрагирован2004. Т. 49. № 4. C. 493–498.

ного луча при одночастотном электрическом сигнале [5] Корпел А. Акустооптика. Пер. с англ. // М.: Мир, 1993.

f = 47.2MHz.

s 240 с.

Рис. 6, a и 6, b показывают аналогичные зависимости при введении коррекции по критерию достижения максимальной эффективности основных лучей. Все масштабы соответствующих рисунков одинаковы.

Экспериментальные результаты находятся в удовлетворительном согласии с теоретическими расчетами.

Таким образом, убедительно показана возможность использования предварительной коррекции двухчастного 5 Журнал технической физики, 2006, том 76, вып.

Pages:     | 1 ||



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

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.