ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА, 2009, № 1, с. 176-177
ПРИБОРЫ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ В ЛАБОРАТОРИЯХ
УДК 621.391
АКУСТООПТИЧЕСКИЙ СВ.Ч.-ДЕФЛЕКТОР С ПОВЕРХНОСТНЫМ АПОДИЗИРОВАННЫМ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ
© 2009 г. Д. П. Волик, В. В. Роздобудько
Поступила в редакцию 14.04.2008 г. После доработки 16.06.2008 г.
Разработан и испытан акустооптический дефлектор (а.о.д.) на основе ЫЙЪ03, в котором генерация ультразвука в объем осуществляется системой аподизированных металлических электродов с противофазным возбуждением типа встречно-штыревого преобразователя (в.ш.п.).
В разработанном нами а.о.д. аподизация многоэлементного преобразователя [1] обеспечивает не только получение расширенной а.ч.х. и подавление ее боковых лепестков, но и резкое снижение неравномерности дифракционной эффективности в полосе рабочих частот.
На а.о.д. с.в.ч.-сигнал подается через разъем СРГ-50-751ФВ. Его светозвукопровод выполнен на основе кристалла размером 6 х 10 х 16 мм, вырезанного соответственно вдоль кристаллографических осей X, У, X (рис. 1). Рабочие грани Б и
В кристалла Ы№03 (область О3 на рис. 1) просветлялись в соответствии с требованиями В.008+, р < 0.01 по ОСТ 3-1901-95 для X = 0.657 мкм. Оптические требования к остальным граням кристалла, в том числе к верхней грани А, соответствовали описанным в [2]. На грань А наносился аподизированный по линейному закону в.ш.п., геометрия которого вместе с набором согласующих элементов приведена на рис. 16.
Поперечные ультразвуковые волны со скоростью V = 3.6 • 103 м/с возбуждались в направлении оси X кристалла ЫКЪ03. Свет с поляризацией, перпендикулярной направлению распространения ультразвука, подавался на грани Ы№03 в направлении оси У. Период расположения штырей в в.п.ш. выбирался исходя из требования обеспечения центральной рабочей частоты /0, равной 1750 МГц;
Рис. 1. Кристалл а.о.д. (а) и топология в.ш.п. и согласующей цепи (б).
АКУСТООПТИЧЕСКИИ С.В.Ч.-ДЕФЛЕКТОР
177
CTU
Н 15
12
- 9
- 3
1600 1800 f, МГц
Рис. 2. Частотные зависимости: Ксти (1) и интенсивности дифрагированного света при углах падения 61 (2) и 62 (3).
6
число преобразователей (N-1), где N - число электродов в в.ш.п., определялось полосой пропускания, равной ~500 МГц.
Элементами согласования являются индуктивный шлейф Ьи включенный параллельно в.ш.п., и последовательный контур, состоящий из шлейфа Ь2 и емкости С2, конструктивно выполненной в виде второго (неаподизированного) в.ш.п.
На рис. 2 представлены типовые а.ч.х. а.о.д. в нормированном виде 1д/1п = ф(/), где 1д и /п - интенсивности дифрагированного и падающего лазерного излучения, полученные для двух углов падения света: 61 = //^ и 62 = (2N + 1)Х/0/н^. На рисунке также приведена частотная зависимость коэффициента стоячей волны по напряжению Ксти, которая демонстрирует вклад с.в.ч.-тракта в неравномерность результирующей а.ч.х. а.о.д.
При 61 а.ч.х. имеет одногорбый вид, а при 62 приобретает ярко выраженный двугорбый характер. Отличительной особенностью полученных а.ч.х. является то, что по сравнению с аналогич-
ными а.ч.х. для а.о.д. с неаподизированными в.ш.п. [2] они по уровню неравномерности 3 дБ расширены на 12-20%. Уровень боковых лепестков оказался подавленным на 17-18 дБ.
Другие параметры а.о.д.: дифракционная эффективность ~3%; частотное разрешение ~1 МГц; двухсигнальный динамический диапазон дефлектора, измеренный в составе акустооптического измерителя, составил ~40 дБ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Волошинов В.В, Князев ГЛ. // ЖТФ. 2003. Т. 73.
< 11. С. 118.
2. Роздобудъко В.В, Вакарюк Т.В. // ПТЭ. 2003. < 1. С. 74.
Лдрес для справок: Россия, 347928, Таганрог, пер. Некрасовский, 44, Технологический институт "Южного федералъного университета", тел. 8(8634)312-482. E-mail: dvlbest@mail.ru
12 ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА № 1 2009
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.