В.И. Пустовойт
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН, Москва
ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево, Московская обл.
vladpustovoit@gmail.com
«Альманах современной метрологии» № 4 (16) 2018, стр. 15–32
УДК 535.015
Предложен новый метод спектральных измерений входящего оптического излучения на основе коллинеарных акустооптических фильтров, основанный на последовательной дифракции падающего поляризованного оптического излучения на двух звуковых пакетах одинаковой частоты и с одинаковыми начальными фазами. Построена теория дифракции оптического излучения на двух последовательных пакетах звуковых волн, распространяющихся в кристалле, и найдена инструментальная функция АО спектрометра. Показано, что инструментальная функция такого акустооптического спектрометра становится зависящей от времени, причём частота этой зависимости, в свою очередь, зависит от интенсивности звуковой волны, от отстройки от условий синхронизма и других оптических и акустических свойств кристаллической среды. Измерение временной зависимости фототока позволяет определить спектральный состав подающего оптического излучения с большей точностью, поскольку шумы при таком методе измерений вносят меньший вклад в величину фототока. Найдена в явном виде зависимость измеряемого фототока от частоты для многократной последовательности звуковых пакетов, и показано, что измерение частотных зависимостей фототока позволяет определить не только спектральный состав падающего оптического излучения, но и некоторые свойства фотоприёмника.
Ключевые слова: акустооптика, дифракция света на звуке, методы спектральных измерений, методы модуляции светового излучения.
Цитируемая литература
1. Chang I.C. Tunable acousto-optic filtering: an overview. Proc SPIE. Device development (instrumentation) applications. 1976. V. 90. P. 12–22.
2. Korpel А. Acousto-Optics. 2nd Edition. New York: Marcel Dekker Inc., 1997.
3. Pustovoit V.I. Special cases of light collinear diffraction on sound waves in crystals // Optical Memory and Neural Networks (Information optics). 2004. V. 13. № 2. P. 4–22.
4. Design and fabrication of acousto-optics devices / edited by Akis P. Goutzoulis, Dennis R. Pape; editor of Russian contribution S.V. Kulakov. New York: Marcel Dekker Inc., 1994.
5. Joshi J.C. Acousto-optic Devices and Their Defence Applications, Defence Research & Development Organisation, Ministry of Defence (India). DRDO monograph series. 2007.
6. Афанасьев А.М, Пустовойт В.И. О дифракции волн на периодической структуре с произвольным пространственным изменением свойств среды // Доклады РАН. 2003. Т. 292. № 3. С. 332–335; Afanas’ev A.M., Pustovoit V.I. Wave Diffraction on a Periodic Structure with an Arbitrary Spatial Variation of the Medium’s Properties // Doklady Physics 48. 2003. P. 501–504.
7. Афанасьев А.М., Гуляев Ю.В., Пустовойт В.И. Деструктивная макроинтерференция как метод повышения спектрального разрешения дифракционных фильтров // Радиотехника и Электроника. 2004. Т. 49. № 12. С. 1526–1531; Afanas’ev A.M., Gulyaev Yu.V., Pustovoit V.I. An Increase
in the Spectral Resolution of Diffraction Filters Due to Destructive Interference // Journal of Communications Technology and Electronics. 2004. 49. P. 1526–1531.
8. Kravchenko V.F., Pustovoit V.I. On the diffraction of waves on an apodized periodic structure // Doklady Physics. 2003. V. 391. № 6. P. 749–753.
9. Абрамов А.Ю., Мазур М.М. и др. Функциональное акустооптическое управление спектром излучения лазера на красителях // Прикладная спектроскопия. 1990. Т. 52. № 5. С. 842–845.
10. Жогун В.Н., Пустовойт В.И., Тябликов А.В. Разработка на основе АО спектрометра метода эталонирования качества процессов размерного травления // Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника. 1990. Вып. 2. С. 136.
11. Визен Ф.Л. и др. Контроль методом акустооптической спектрометрии равномерности и селективности плазмохимического травления (ПХТ) кремниевых структур // Микроэлектроника. 1991. Т. 20. № 1. С. 49–54.
12. Chang I.S., Katzka H., Jakob J., Estrin S. Programmable acousto-optic filter // IEEE Ultrasonic Symp. Proc. New Orleans (Lu), 1979. P. 40.
13. Пустовойт В.И., Тимошенко В.В. Акустооптический фильтр с управляемой полосой пропускания // Радиотехника и электроника. 1998. Т. 43. № 4. С. 461–468.
14. Пустовойт В.И. Theory of acousto-optical filter with controlled bandwidth // Физические основы приборостроения. 2018 (в печати).
15. Mazur M.M., Mazur L.I., Pustovoit V.I., Suddenok Yu.A., Shorin V.N. High-speed two-crystal acousto-optic monochromator // JTF. 2017. V. 87. Issue 9. P. 1399–1402.
16. Windels F.W., Pustovoit V.I., Leroy O. Collinear acоusto-optic diffraction using two nearly sound frequencies // Ultrasounics. 2000. V. 38. P. 586–589.
17. Petrov N.I., Pustovoit V.I. Acoustooptical resonator with ultra-narrow band-width // Laser Physics Letters. 2017. V. 14. 115702.
18. Пустовойт В.И. Избранные труды. М.: Наука, 2014. С. 612–615.
19. Молчанов В.Я. и др. Теория и практика современной акустооптики. МИСиС, 2015.
20. Yariv A., Yeh P. Optical Waves in Crystals. Wiley, 1984.
21. Свешников А.Г., Тихонов А.Н. Теория функций комплексной переменной. 5-е изд. М.: Наука, Физматлит, 1999. С. 319.
Статья в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.
Оформить подписку и купить печатные номера журнала у издателя.