Управление характеристиками акустооптического коллинеарного фильтра с помощью коротких акустических импульсов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В.ЛОМОНОСОВА ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра физики колебаний

На правах рукописи УДК 535.241.13:534

Холостов Кирилл Александрович

УПРАВЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ АКУСТООПТИЧЕСКОГО КОЛЛИНЕАРНОГО ФИЛЬТРА С ПОМОЩЬЮ КОРОТКИХ АКУСТИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ

01.04.03 - радиофизика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Научный руководитель профессор Парыгин В.Н.

МОСКВА 2000

Работа выполнена на кафедре физики колебаний физического факультета Московского государственного университета им. МВ.Ломоносова

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор физико-математических наук, профессор В.Н. Парыгин

доктор технических наук В. А. Комоцкий, кандидат физико-математических наук В.Э. Пожар

Федеральное Унитарное Предприятие Научно-исследовательский институт "Полюс"

Защита диссертации состоится « т » йЕШ^к^ 2000г. в час. СО мин. на заседании Диссертационного Совета К 053.05.92 отделения радиофизики физического факультета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова, аудитория 5'{8

Адрес: 119899, ГСП, г.Москва, Воробьевы горы, МГУ, физический факультет Диссертационный Совет К 053.05.92 отделения радиофизики и электроники.

С диссертацией можно ознакомиггься в научной библиотеке физического факультета МГУ.

Автореферат разослан « 3 »ЦС,Ц()}и}1 2000г.

Ученый секретарь /

Диссертационного Совета К 053.05.92

кандидат физ.-мат. наук И.В.Лебедева

ВЪЦГ.ЯГС^ОЗ ВЗУ313//<?3

В ЗУ 3 / с-З ■/ 03 2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Главное достоинство акустооптических фильтров - возможность точной электронной перестройки полосы пропускания в широком, порядка нескольких тысяч ангстрем, диапазоне длин волн. Время срабатывания подобных устройств определяется временем прохода акустической волны через кристалл и равняется нескольким микросекундам; причем допускается как плавная, так и дискретная перестройка частоты фильтра.

Как известно, полоса акустооптических фильтров ДА. определяется длиной области взаимодействия света и звука, то есть длиной акустооптаческой ячейки Ь. Эта полоса обратно пропорциональна длине взаимодействия, поэтому стараются делать фильтры на длинных кристаллах. Сейчас известны фильтры длиной до 20 см с полосой порядка 1А. В большинстве случаев при коллинеарном акустооптическом взаимодействии используют непрерывный режим дифракции, то есть такой режим, при котором генератор создает непрерывный гармонический сигнал. Это связано с необходимостью использование всей длины кристалла в качестве области акустооптического взаимодействия. Полоса фильтра при этом наиболее узка, но характеристика пропускания кроме центрального максимума имеет еще и достаточно большие боковые лепестки.

В данной работе показано, что полосу пропускания коллинеарного акусто-оптического фильтра можно изменять электрически, если использовать для управления фильтром акустические цуги конечной длины, вместо непрерывного сигнала. Меняя длительность и форму цуга, можно существенно влиять на такие важнейшие характеристики фильтра, как ширина полосы пропускания и величина боковых лепестков. Очевидно, что при использовании импульсного режима ширина полосы пропускания несколько увеличится, но в то же время становится возможным значительное подавление боковых лепестков, а также получение эквидистантного спектра " частот при использовании многоимпульсного режима.

Теоретическая часть диссертации представляет собой вывод расчетного дифференциального уравнения, которое решается численно для случаев различного распределения акустической волны. Расчеты проводились для различных форм и длительностей акустических импульсов. А также для различных распределений звука в поперечном направлении и для различных расходимостей света и звука. Световой и звуковой пучки имеют некоторую естественную

расходимость, которая зависит от их поперечных размеров. В зависимости от соотношения этих расходимостей и от формы акустической волны в поперечном направлении результаты будут различаться. Например, прямоугольное распределение звука на входе в ячейку приводит к более сложному виду звука при его распространении, чем гладкое гауссово распределение. Поэтому для очень широкого слаборасходящегося светового пучка (порядка ширины звукового пучка) дифрагированный свет считывает информацию о распределении звука и также приобретает сложную структуру.

В литературе имеются несколько работ, рассматривающих поперечное взаимодействие света с акустическими цугами. В последнее время стали появляться теоретические работы, посвященные коллинеарному взаимодействию света с акустическими цугами. Но теоретических и экспериментальных исследований коллинеарной дифракции света на коротких акустических цугах нам не известно. Поэтому данная работа посвящена теоретическому и экспериментальному изучению коллинеарной дифракции света на трехмерном акустическом цуге конечной длины и зависимости характеристик фильтра от его формы и длительности.

Целью диссертационной работы являлось; -теоретическое исследование коллинеарного акустооптического взаимодействия в приближении гауссового светового пучка для случаев гауссового и прямоугольного звукового пучков; сравнение вышеперечисленных результатов. Расчет влияния формы и длительности акустического импульса на ширину полосы пропускания фильтра и уровень ее боковых лепестков;

-создание экспериментальной установки на основе коллинеарного акустооптического фильтра на кристалле молибдата кальция (СаМоО-О для изучения особенностей коллинеарной дифракции при использовании импульсного режима коллинеарного взаимодействия света и звука;

-экспериментальное и теоретическое исследование особенностей дифракции света на серии акустических импульсов в кристалле. Изучение вида аппаратной функции (полосы пропускания) для этого случая и возможностей практического применения;

-изучение влияния нагревов, связанных с работой пьезопреобразователя и затуханием звука в кристалле, на работу акустооптической ячейки.

Научная новизна работы заключается в следующем.

До настоящего времени для описания звука использовалось приближение плоских волн или гауссового пучка. В теоретической части работы впервые было произведено рассмотрение дифракции света на акустической волне, представляющей в поперечном направлении прямоугольный расходящийся пучок. Такое приближение ближе к реальной системе, так как пьезопреобразователь обычно имеет прямоугольную форму.

Впервые было произведено экспериментальное исследование влияния формы и длительности акустического импульса на полосу пропускания коллинеарного акустооптического фильтра. Определены оптимальные форма и длительность импульса, при которых наблюдается существенное подавление боковых лепестков характеристики фильтра при незначительном уширении полосы.

Исследована впервые теоретически и экспериментально дифракция света на двух и на серии акустических импульсов, одновременно находящихся в кристалле. Изучены особенности поведения дифракционного луча при синфазном и антифазном случаях. Показано, что фаза колебаний в соседних импульсах существенно влияет на результат дифракции.

Изучено теоретически и экспериментально влияние нагрева пьезопреобразователя и поглощенной кристаллом акустической мощности (которая также нагревает кристалл) на работу акустооптических приборов.

Научная и практическая значимость работы.

Показано, что импульсный режим дифракции может быть использован в акустооптических коллинеарных фильтрах. Причем, использование импульсов определенной формы и длительности значительно улучшает характеристики фильтров.

Использование режима дифракции на серии акустических импульсов имеет практическую ценность для получения оптического сигнала с эквидистантным спектром. Спектр в данном случае представляет собой набор пиков, сдвинутых друг относительно друга на одинаковую частоту. Расстояние между соседними пиками легко регулируется путем изменения количества импульсов в серии. Данные результаты могут найти свое применение, например, в системах волоконной оптической связи.

Определено влияние побочных тепловых эффектов на работу акустооптических устройств. Указано, при каких температурах преобразователя и при какой звуковой мощности, поглощенной

кристаллом, необходимо учитывать тепловые искажения показателя преломления.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. При коллинеарной дифракции света на звуке при размере пучка света порядка размеров пучка звука случаи гауссового и прямоугольного приближения звукового пучка различаются, причем случай прямоугольного приближения ближе к реальности. При размерах светового пучка много меньше звукового результаты обоих приближений практически совпадают.

2. При использовании гауссовых акустических импульсов длительностью меньше длины кристалла боковые лепестки характеристики пропускания значительно подавляются, при этом наблюдается некоторое уширение полосы пропускания фильтра.

3. При одновременном нахождении в кристалле нескольких коротких одинаковых акустических импульсов большую роль играет разность фаз колебаний в соседних импульсах. Полоса пропускания фильтра представляет собой биения, в результате которых наблюдается набор эквидистантно расположенных пиков. Причем, количество акустических импульсов определяет расстояние между пиками характеристики; а длительность импульса определяет огибающую, то есть амплитуду каждого пика.

4. Для правильной работы акустооптических приборов необходимо учитывать влияние тепловых эффектов, вызванных нагревом грани электроакустическим пьезопреобразователем и нагревом кристалла затухающей акустической волной. Нагретая пьезопреобразователем грань приводит к смещению луча Неоднородное распределение температуры из-за затухания акустической волны приводит к расплыванию пучка света.

Апробация работы.

Результаты проведенных исследований докладывались на конференции "Ломоносов-96", международной конференции "International Symposium on Acoustoelectronics, frequency control and signal generation." (Узкое, 1996), международной конференции 4th International Symposium on Surface Waves in Solid and Layered Structures. (Санкт-Петербург, 1998), международной конференции 3rd International Conference of Optical Information Processing. (Суздаль, 1999), обсуждались на научных семинарах кафедры физики колебаний физического факультета МГУ.

Публикации.

Основные результаты диссертационной работы представлены в 8 печатных работах, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы, включающего 130 наименований. Работа изложена на 118 страницах, включая 72 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении содержится обоснование актуальности проводимых исследований, рассматриваются основные этапы изучения акустооптического взаимодействия, особенности коллинеарного взаимодействия света со звуком. Кроме того, во введении излагаются цели диссертационной работы, ее краткое содержание и научная новизна.

Первая глава посвящена теоретическому изучению коллинеарной дифракции. В данной главе представлен вывод из волнового уравнения системы уравнений, с помощью которой можно численно рассчитать перекачку света из падающего луча в дифрагированный и наоборот. С помощью этой системы были получены теоретические результаты для случаев различного распределения акустической волны вдоль направления распространения звука (различная форма импульса) и в поперечном направлении. В расчетах также учитывалось влияние расходимости света на результат дифракции.

Первый параграф посвящен рассмотрению коллинеарной дифракции света на звуковой волне. Выведена система уравнений, описывающая акустооптическое взаимодействие в приближении конечных пучков света и звука. С помощью данной системы можно рассчитать прошедший и дифрагированный световые пучки. Причем, свет считается гауссовым, в то время, как форма звука может варьироваться. Система позволяет получать результат для акустических импульсов различной формы.

Во втором параграфе рассмотрены различные формы звукового пучка в поперечном к распространению направлении. В данной работе при расчетах использовалось либо приближение гауссового, либо приближение прямоугольного акустического пучка.

Представлены теоретические графики формы звукового поля в зависимости от величины естественной расходимости.

В третьем параграфе рассчитывается зависимость интенсивности дифракции от длительности короткого акустического импульса. При малой эффективности эта зависимость является параболической, а затем выходит на насыщение.

В четвертом параграфе описывается процесс распространения акустических импульсов прямоугольной формы различной длительности через кристалл. Приведена форма импульса дифрагированного света.

Пятый параграф рассматривает влияние на результат дифракции естественной расходимости света. Показано, что при большой расходимости, то есть при узком падающем световом пучке, результат дифракции не зависит от того, считаем ли мы звуковой пучок гауссовым или прямоугольным. Напротив, при размере светового пучка порядка размеров звукового пучка, различия в структуре дифрагированного света в разных приближениях акустического поля существенны.

Шестой параграф посвящен сравнению полосы пропускания и уровня боковых лепестков фильтра для случаев прямоугольного и гауссового акустических импульсов. Расчеты проведены для случаев импульсов, длительностью значительно превышающих длину кристалла, порядка длины кристалла и короче длины кристалла. Для длинных прямоугольных и гауссовых импульсов результаты совпадают, при использовании коротких импульсов ширина полосы в обоих случаях расширяется, но в случае гауссовых акустических импульсов боковые практически отсутствуют (-7 0 дБ при длительности импульса в 2.5 раз короче кристалла). Наиболее выгоден режим взаимодействия - использование гауссовых импульсов, длительностью порядка длины кристалла. При этом полоса немного расширяется, но наблюдается существенное подавление боковых лепестков.

В седьмом параграфе рассматривается отличие дифракции из обыкновенной световой волны в необыкновенную от дифракции из необыкновенной волны в обыкновенную. Также в этом параграфе обсуждается влияние небольшого поворота кристалла на центральную частоту аппаратной функции фильтра.

Восьмой параграф рассказывает о влиянии переходных процессов на результат дифракции. Переходные процессы возникают во время входа и выхода акустического импульса из кристалла. В эти моменты импульс находится в кристалле частично, а не целиком. Переходные процессы несколько уширяют полосу пропускания, но при этом все качественные особенности сохраняются. В данной

работе используются два различных подхода при исследовании. При одном подходе мы не учитываем влияние переходных процессов, то есть рассматриваем дифракцию только в те моменты, когда центр акустического импульса находиться в центре кристалла. При другом подходе мы рассматриваем ситуацию с учетом переходных процессов.

В заключении к первой главе содержатся кратко сформулированные основные результаты данной главы.

Вторая глава посвящена описанию экспериментальной установки, а также экспериментальному исследованию коллинеарной дифракции света на акустическом импульсе, находящемся внутри кристалла. Представлены экспериментальные зависимости ширины и формы полосы пропускания фильтра и уровня боковых лепестков от формы и длительности акустического импульса. Проведено сравнение экспериментальных результатов с теоретическими расчетами для инерционного и неинерционного методов измерений.

Первый параграф описывает экспериментальную установку, акустооптическую ячейку и генератор импульсов. Генератор импульсов создает электрические импульсы произвольной формы, которые потом преобразуются пьезопреобразователем в акустическую волну в кристалле. Также в данном параграфе изображен ход обыкновенного и необыкновенного лучей в кристалле и вычисляется угол между ними.

Во втором параграфе описывается распространение акустической волны в кристалле, изображено распределение звука в поперечных направлениях и проведено сравнение экспериментальных результатов с теоретическими.

Третий параграф посвящен сравнению теоретических расчетов полосы пропускания и величины боковых лепестков фильтра с полученными экспериментальными данными. Теоретические расчеты и экспериментальные исследования проведены для акустических импульсов различной длительности. Результаты получены двумя различными методами - инерционным приемником и синхронным способом, то есть с учетом переходных процессов и без их учета.

В четвертом параграфе описываются переходные процессы. Приведены фотографии, иллюстрирующие процессы, происходящие при входе и выходе акустического импульса из кристалла. Рассмотрен режим, при котором в кристалле в любой момент времени находится один импульс. Приведены экспериментальные графики аппаратных функций фильтра с учетом влияния переходных процессов.

Пятый параграф содержит экспериментальные данные зависимости интенсивности дифрагированного света от длительности

короткого акустического импульса и сравнение этой экспериментальной зависимости с теоретической.

В тестом параграфе рассматривается взаимодействие падающего света со звуковым импульсом ступенчатой формы. Показано, что при определенном количестве ступеней, их длительности и величины, можно добиться существенного подавления боковых лепестков до уровня 0.7% при незначительном уширении полосы пропускания на 6%.

В заключении ко шорой главе содержатся кратко сформулированные основные результаты данной главы.

В третьей главе изучаются возможности, открывающиеся благодаря использованию серии акустических импульсов в кристалле. Особое внимание уделяется случаям двух импульсов и многих импульсов (5-7 импульсов). Исследование проведено как теоретически, так и экспериментально.

Первый параграф посвящен акустооптическому взаимодействию света с двумя звуковыми импульсами, одновременно находящимися в кристалле. Исследования показали, что результат дифракции сильно зависит от разности фаз акустических колебаний внутри импульсов. Также в параграфе представлена форма дифрагированного светового импульса в случаях синфазного и антифазного воздействия акустических импульсов.

Второй параграф описывает дифракцию при одновременном нахождении в кристалле серии из нескольких импульсов. В этом случае полоса пропускания представляет собой биения. При использовании большого числа (5-7) импульсов аппаратная функция представляет собой набор эквидистантных пиков. Также в параграфе представлена форма дифрагированного светового импульса в случаях синфазного и антифазного воздействия акустических импульсов.

В заключении к третьей главе содержатся кратко сформулированные основные результаты данной главы.

Четвертая глава посвящена изучению влияния побочных тепловых эффектов, возникающих при работе акустоопгической ячейки. К источникам тепла относятся нагретый

пьезопреобразователь и тепловой столб внутри кристалла, который возникает из-за затухания звука в кристалле. В данной главе теоретически и экспериментально исследовано влияние побочных тепловых эффектов. Определены критические мощности, при которых искажения становятся существенными.

Первый параграф посвящен постановке задачи и написанию общих уравнений, с помощью которых рассчитывается влияние нагревов на работу акустооптической ячейки.

Во втором параграфе оценивается влияние на решение того факта, что оптическая ось одноосного кристалла повернута на некоторый угол относительно его геометрической оси. Определены пределы, в которых влиянием этого эффекта можно пренебречь.

В третьем параграфе теоретически решается задача, в которой учитывается нагрев одной из граней кристалла пьезопреобразователем. Расчеты проведены для различных значений температур грани и при различных граничных условиях.

В четвертом параграфе теоретически решается задача, учитывающая нагрев кристалла за счет поглощенной акустической мощности. Расчеты проведены для различных мощностей звука и при различных граничных условиях.

Пятый параграф посвящен приложению общий результатов предыдущих параграфов к акустооптическому коллинеарному фильтру на молибдате кальция.

В шестом параграфе описывается экспериментальная установка, акустооптическая ячейка и прочее оборудование. Рассказывается о методах проведения экспериментов.

В седьмом параграфе рассказывается о проведении эксперимента с одной нагретой гранью. Проведено сравнение полученных экспериментальных данных с теоретическими расчетами.

В восьмом параграфе рассказывается об экспериментальном исследовании нагрева, связанного с поглощением кристаллом акустической мощности. Проведено сравнение полученных экспериментальных данных с теоретическими расчетами.

В заключении к четвертой главе содержатся кратко сформулированные основные результаты данной главы.

В ЗАКЛЮЧЕНИИ содержатся кратко сформулированные основные результаты диссертационной работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертационной работе исследован коллинеарный режим акустооптического взаимодействия, при котором векторы света и звука сонаправленны. Основные результаты работы сводятся к следующему:

1) Использование акустических цугов конечной длительности для управления характеристиками акустооптического кояпинеарного фильтра представляет большой интерес, поскольку дает возможность значительно изменять электронным способом такие важнейшие характеристики фильтра, как форма и ширина полосы пропускания, а также уровень боковых лепестков;

2) Полоса пропускания фильтра и интенсивность дифрагированного света зависят от длительности акустического импульса; причем независимо от формы короткого импульса полоса пропускания обратно пропорциональна длительности используемого акустического импульса, а интенсивность дифрагированного света пропорциональна квадрату его длительности;

3) Величина боковых лепестков характеристики фильтра зависит от формы акустического импульса и от его длительности. При использовании коротких импульсов гауссовой или близкой к ней формы боковые лепестки значительно подавляются. При длительности импульса, равной длине кристалла, первый боковой лепесток составляет -20 дБ от основного, а при 0.6Ь - -40 дБ. При увеличении длительности импульса величина боковых лепестков стремится к 5%, то есть к величине боковых лепестков при использовании прямоугольного импульса или непрерывного режима. Существенного подавления боковых лепестков характеристики можно также достичь путем использования ступенчатого импульса, с определенным соотношением высоты и длительности ступенек;

4) Предложено два метода измерения полосы фильтра. Синхронный метод не учитывает переходных процессов, при входе и при выходе импульса из кристалла. Измерения производятся лишь в момент нахождения импульса в центре кристалла. При использовании второго метода измерения проводятся по средней мощности дифрагированного света, то есть с учетом влияния переходных процессов. Результаты в обоих случаях практически совпадают. Тем не менее наблюдается некоторое уширение характеристики фильтра за счет переходных процессов;

5) Использование серии импульсов, одновременно находящихся в кристалле приводит к получению характеристики фильтра с эквидистантным набором пиков. При использовании серии

акустических импульсов сильное влияние на результат дифракции оказывает разность фаз между колебаниями в соседних импульсах; интенсивность дифрагированного света меняется от своего максимального значения при синфазных колебаниях в соседних импульсах до 0 при антифазных колебаниях;

6) Было исследовано влияние тепловых эффектов, вызванных нагревом грани электроакустическим пьезопреобразователем и нагревом кристалла затухающей акустической волной. Нагретая пьезопреобразователем грань приводит в основном к смещению луча, неоднородное распределение температуры из-за затухающей акустической волны приводит к расплыванию пучка. Необходимо отметить влияние граничных условий на результат. При отсутствии охлаждения граней кристалла градиенты температур в кристалле, а следовательно и расплывание пучка уменьшаются. В то же время смещение луча присутствует.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1.V.N. Parygin, К.A. Kholostov. "Heating of acousto-optical cell by piezotranducer and absorption of acoustic power." Abstr. of "International Symposium on Acoustoelectronics, frequency control and signal generation." Moscow, MPEI Publishers, 1996.

2. V.N. Parygin, K.A. Kholostov. "Heating of acousto-optical cell by piezotranducer and absorption of acoustic power." Proc. of "International Symposium on Acoustoelectronics, frequency control and signal generation." Moscow, MPEI Publishers, 1996, pp. 138-143

3.V.N. Parygin, A.V. Vershoubskiy, K.A. Kholostov. "Experimental Investigation of Light Collinear Diffraction by an Acoustic Pulse", 4th International Symposium on Surface Waves in Solid and Layered Structures. 1998, St. Petersburg, Moscow (ISSWAS-4), pp.320-324

4.V.N. Parygin, A.V. Vershoubskiy, K.A. Kholostov. "Acousto-optic filtering by Pulses of Short Duration." 3rd International Conference of Optical Information Processing. Technical Program and Abstracts. Moscow, Russia, 1999, p.60

5.V.N. Parygin, A.V. Vershoubskiy, K.A. Kholostov. "Acousto-optic filtering by Pulses of Short Duration." 3rd International Conference of Optical Information Processing. Proc. SPIE, 1999, v.3900, pp.309-313

6.V.N. Parygin, A.V. Vershoubskiy, K.A. Kholostov. Collinear filter controlled by variable ultrasonic pulses. Optical Engineering, v.38, #7,. July 1999, pp. 1149-1153

7.B.H. Парыгин, A.B. Вершубский, K.A. Холостое. "Управление характеристиками коллинеарного акустооптического фильтра на молибдате кальция." ЖТФ, 1999, т.69, №12, стр.76-81

8.В.Н. Парыгин, А.В. Вершубский, К.А. Холостое. "Акустооптическая фильтрация с помощью звуковых цугов малой длительности." ЖТФ, 2000, т.70, №8, сгр.91-96

Введение.

Глава I. Теоретический расчет коллинеарной дифракции в кристалле молибдата кальция.

§1.1 Вывод основных уравнений.

§1.2 Приближение гауссового и прямоугольного звукового пучка.

§1.3 Зависимость интенсивности дифракции от длительности короткого акустического импульса.

§1.4 Форма дифрагированного света вдоль направления распространения.

§1.5 Влияние размеров светового пучка на результат дифракции.

§1.6 Зависимость полосы пропускания и уровня боковых лепестков от длительности акустического импульса.

§1.7 Отличия разных типов дифракции.

§1.8 Оценка влияния переходных процессов.

Акустооптика изучает взаимодействие света со звуком. Такое взаимодействие в кристалле было предсказано Бриллюэном в 1922 году [1] и впервые наблюдалось экспериментально Дебайем и Сирсом в 1932 году [2]. Акустическая волна, проходящая через кристалл, создает в кристалле дифракционную решетку, так как показатель преломления кристалла зависит от амплитуды звуковой волны. Константа такой решетки равна длине акустической волны и может быть легко изменена путем изменения частоты звука. Дифракционный луч возникает благодаря тому, что свет проходит в кристалле через эту решетку. Акустооптическое взаимодействие в анизотропных кристаллах было описано в 1967 году Диксоном [3]. Через два года Харрис и Веллес, используя данный эффект, создали коллинеарный акустооптический фильтр на ниобате лития (1л№>Оз) [4,5].

Коллинеарным акусто-оптическим взаимодействием называется такое взаимодействие, при котором волновые векторы падающего и дифрагированного света, а также ультразвука параллельны. При коллинеарной дифракции падающий и дифрагированный свет различаются только направлением поляризации и частотой. Параллельное распространение позволяет получить большие длины взаимодействия света и звука, что находит хорошее применение в таких устройствах, как фильтры. Перестраиваемые коллинеарные акустооптические фильтры являются одними из перспективнейших.

Применение дифракции света на ультразвуке в оптически анизотропной среде для фильтрации оптического излучения возможно благодаря селективности анизотропного брэгговского рассеяния света на акустической волне определенной частоты. Если на устройство падает "белый" свет, то за счет селективности выбранной геометрии рассеяния пучков лишь малый интервал оптических частот взаимодействует со звуком. Поэтому и диапазон, выделенный фильтром, будет заключен в такой же полосе оптических частот. Если же мы зафиксируем частоту света, то брэгговское рассеяние произойдет только для малого диапазона акустических частот. Таким образом ясно, что полоса пропускания фильтра по звуку однозначно связана с полосой пропускания по свету. Учитывая, что К = кй -кп получим

- длина волны света, Лп - разница показателей преломления для обыкновенной и необыкновенной световой волны, V - скорость звука в среде.

Один из первых акустооптических фильтров представлен в работе [5]. Линейно-поляризованный свет распространялся в кристалле ниобата лития коллинеарно с продольной стоячей акустической волной. В результате дифракции рождалась компонента света с ортогональной по отношению к падающей волне поляризацией, которая выделялась анализатором. Длина кристалла равнялась 1.8 см, но из-за того, что свет отражался от дальней грани, то есть дважды проходил звуковой пучок, эффективная длина взаимодействия света со звуком равнялась 3.6 см. Ширина полосы пропускания устройства на длине волны света о о л0=6300 А равнялась АХ=2 А. При изменении акустической волны фильтр перестраивался в диапазоне длин волн Х=5500-7000 А.

В работе [8] представлен фильтр на молибдате кальция. Световой луч проходил через кристалл без отражения и дифрагировал на бегущей акустической волне. Конструкция фильтра позволяла использовать устройство в лазерном резонаторе для сужения линии

О. 2ж ■ Ал

7~ л Следовательно, АЛ = АО.-у-; где О - частота звука, Л

2ж ■ АпУ о генерации и электронной перестройки частоты излучения лазера на органических красителях [9]. В нашей работе использовалась подобная геометрия акустооптического взаимодействия (см. Рис.18 Главы II).

Оценка полосы пропускания акустооптического фильтра в режиме коллинеарной дифракции была впервые выполнена в работе [4], где было отмечено, что разрешающая сила устройства растет с увеличением длины области взаимодействия пучков света и звука. Дальнейшие исследования [10; 11] показали, что полоса пропускания определяется длиной области взаимодействия и расходимостями светового и звукового пучков. В то же время оказалось, что разрешающая сила устройства, кроме того, зависит от затухания ультразвука и уменьшения плотности акустической мощности, связанного с конечными размерами сечения акустического столба. Указанная особенность до сих пор слабо изучена. Исследования, проведенные в данной диссертационной работе, учитывают конечные размеры акустического пучка в поперечном направлении.

Главное достоинство акустооптических фильтров - возможность точной электронной перестройки полосы пропускания в широком, порядка нескольких тысяч ангстрем, диапазоне длин волн. Время срабатывания подобных устройств определяется временем прохода акустической волны через кристалл и равняется нескольким микросекундам; причем допускается как плавная, так и дискретная перестройка частоты фильтра.

Как известно [4], полоса акустооптических фильтров АХ определяется длиной области взаимодействия света и звука, то есть длиной акустооптической ячейки Ь. Эта полоса обратно пропорциональна длине взаимодействия, поэтому стараются делать фильтры на длинных кристаллах. Сейчас известны фильтры длиной до

20 см с полосой порядка 1А. В большинстве случаев при коллинеарном акустооптическом взаимодействии используют непрерывный режим дифракции, то есть такой режим, при котором генератор создает непрерывный гармонический сигнал. Это связано с необходимостью использование всей длины кристалла в качестве области акустооптического взаимодействия. Полоса фильтра при этом наиболее узка, но характеристика пропускания имеет кроме центрального максимума еще и достаточно большие боковые лепестки.

В данной работе показано, что полосу пропускания коллинеарного акусто-оптического фильтра можно изменять электрически, если использовать для управления фильтром акустические цуги конечной длины, вместо непрерывного сигнала [27а-32а]. Меняя длительность и форму цуга, можно существенно влиять на такие характеристики фильтра, как ширина полосы пропускания и величина боковых лепестков. Исследование показало, что при использовании импульсного режима ширина полосы пропускания несколько увеличится, но в то же время становится возможным значительное подавление боковых лепестков, а также получение эквидистантного спектра частот при использовании многоимпульсного режима [29а,32а].

Теоретическая часть диссертации представляет собой вывод расчетного дифференциального уравнения, которое решается численно для случаев различного распределения акустической волны. Расчеты проводились для различных форм и длительностей акустических импульсов. А также для различных распределений звука в поперечном направлении и для различных расходимостей света и звука. Световой и звуковой пучки имеют некоторую естественную расходимость, которая зависит от их поперечных размеров. В зависимости от соотношения этих расходимостей и от формы акустической волны в поперечном направлении результаты будут различаться. Например, прямоугольное распределение звука на входе в ячейку приводит к более сложному виду звука при его распространении, чем гладкое гауссово распределение. Поэтому для очень широкого слаборасходящегося светового пучка (порядка ширины звукового пучка) дифрагированный свет считывает информацию о распределении звука и также приобретает сложную структуру.

В литературе имеются несколько работ, рассматривающих поперечное взаимодействие света с акустическими цугами [12; 13]. В последнее время стали появляться теоретические работы, посвященные коллинеарному взаимодействию света с акустическими цугами [19-23; 14]. Но теоретических и экспериментальных исследований коллинеарной дифракции света на коротких акустических цугах нам не известно. Поэтому данная работа посвящена теоретическому и экспериментальному изучению коллинеарной дифракции света на трехмерном акустическом цуге конечной длины и зависимости характеристик фильтра от его формы и длительности.

На работу акустооптической ячейки также могут влиять тепловые неоднородности. Это связано с тем, что показатель преломления кристалла зависит не только от амплитуды звука, но и от температуры. Звуковая волна в кристалле создается пьезопреобразователем, который преобразует электрический сигнал генератора в акустическую волну в кристалле. Из-за неполного преобразования электрической энергии в энергию звуковой волны, преобразователь нагревается. Часть энергии звука при прохождении через кристалл поглощается; таким образом, внутри кристалла создается тепловой столб. Два вышеуказанных источника тепла искажают однородное тепловое поле в кристалле и приводят к искажению теоретических результатов.

В работах [36;37;39] выделяются три источника тепла, которые нагревают кристалл. К ним относятся: нагретый пьезопреобразователь, акустический и оптический "тепловые столбы" внутри кристалла. В работах [34;37] было проведено экспериментальное исследование изменения оптической длины пути при нагреве кристалла пьезопреобразователем и поглощенным звуком. Использовался монокристалл РЬМо04, центральная частота преобразователя 150 МГц, максимальная мощность, подаваемая на преобразователь 3.2 Вт. Было показано, что искажения наиболее сильны в областях, прилегающих к преобразователю и поглотителю, то есть к источникам тепла. В статье было также указано на фокусирующее действие температурных неоднородностей в кристалле. Обсуждается связь между абсолютным изменением температур и интерференционной картинкой. Предлагаются методы уменьшения влияния нагрева на итоговый результат. Авторы указывают на то, что луч, пропущенный через центральную часть кристалла, смещается, но распределение интенсивности в дальней зоне не искажается. Также в работе рассматривается эволюция тепловых нагревов со временем. Утверждается, что влияние поглощения звука со временем ослабевает по сравнению с возрастающим влиянием нагретого преобразователя. В работе [35] исследуются различные эффекты, увеличивающие расходимость дифрагированного света по сравнению с дифракционным пределом. Рассмотрение проведено для дефлектора на кристалле парателлурита. К таким эффектам относятся: несовершенство оптического качества кристалла и используемой оптики, неоднородности акустического столба, тепловые искажения и т.д. Для кристалла размером 1.2 х 0.5 х 0.75 см было показано, что при мощности меньшей 500мВт заметные искажения отсутствуют, при 600-700мВт разрешение уменьшается на 5-7%, а при мощности большей 750мВт имеет место сильное ухудшение параметров дефлектора. В статье [38] японским ученым Н.Учидой были проделаны эксперименты, изучающие тепловые эффекты в акустооптической ячейке на парателлурите. Было промерено распределение температур вдоль акустического столба. Также определены константы — для с1Т обыкновенного и необыкновенного луча и их зависимость от абсолютных температур в кристалле. В работе [39] используется водяное охлаждение кристалла. Исследуется влияние на результат размера кристалла в направлении, перпендикулярном распространению света и звука, а также поглощения звука. Рассматривается зависимость между температурой входящей и выходящей охлаждающей жидкости и граничными условиями. Интересна работа Фокса [36], в которой рассматривается германиевый модулятор с пьезопреобразователем, возбуждающим акустическую волну на частотах 20-500 МГц. В качестве источника света используется С02 лазер большой мощности. Обсуждаются источники тепла в кристалле и эффекты, связанные с нагревом кристалла. К эффектам, возникающим при нагреве кристалла, Фокс относит изменение угла Брэгга и появление дополнительной расходимости у прошедшего через модулятор лазерного излучения. Показано, что в условиях проведенного эксперимента изменение угла Брэгга незначительно, акустический нагрев значительно меньше оптического.

Целью данной диссертационной работы явилось:

1. теоретическое исследование коллинеарного акустооптического взаимодействия в приближении гауссового светового пучка для случаев гауссового и прямоугольного звукового пучков; сравнение вышеперечисленных результатов. Расчет влияния формы и длительности акустического импульса на ширину полосы пропускания фильтра и уровень ее боковых лепестков;

2. создание экспериментальной установки на основе коллинеарного акустооптического фильтра на кристалле молибдата кальция (СаМоС^) для изучения особенностей коллинеарной дифракции при использовании импульсного режима коллинеарного взаимодействия света и звука;

3. экспериментальное и теоретическое исследование особенностей дифракции света на серии акустических импульсов в кристалле. Изучение вида аппаратной функции (полосы пропускания) для этого случая и возможностей практического применения;

4. изучение влияния нагревов, связанных с работой пьезопреобразователя и затуханием звука в кристалле, на работу акустооптической ячейки.

Содержание работы:

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения.

5. Заключение

В диссертационной работе исследован коллинеарный режим акустооптического взаимодействия, при котором векторы света и звука сонаправленны. Основные результаты работы сводятся к следующему:

1) Использование акустических цугов конечной длительности для управления характеристиками акустооптического коллинеарного фильтра представляет большой интерес, поскольку дает возможность значительно изменять электронным способом такие важнейшие характеристики фильтра, как форма и ширина полосы пропускания, а также уровень боковых лепестков;

2) Полоса пропускания фильтра и интенсивность дифрагированного света зависят от длительности акустического импульса; причем независимо от формы короткого импульса полоса пропускания обратно пропорциональна длительности используемого акустического импульса, а интенсивность дифрагированного света пропорциональна квадрату его длительности;

3) Величина боковых лепестков характеристики фильтра зависит от формы акустического импульса и от его длительности. При использовании коротких импульсов гауссовой или близкой к ней формы боковые лепестки значительно подавляются. При длительности импульса, равной длине кристалла, первый боковой лепесток составляет -20 дБ от основного, а при 0.6Ь —40 дБ. При увеличении длительности импульса величина боковых лепестков стремится к 5%, то есть к величине боковых лепестков при использовании прямоугольного импульса или непрерывного режима. Существенного подавления боковых лепестков характеристики можно также достичь путем использования ступенчатого импульса, с определенным соотношением высоты и длительности ступенек;

4) Предложено два метода измерения полосы фильтра. Синхронный метод не учитывает переходных процессов, при входе и при выходе импульса из кристалла. Измерения производятся лишь в момент нахождения импульса в центре кристалла. При использовании второго метода измерения проводятся по средней мощности дифрагированного света, то есть с учетом влияния переходных процессов. Результаты в обоих случаях практически совпадают. Тем не менее наблюдается некоторое уширение характеристики фильтра за счет переходных процессов;

5) Использование серии импульсов, одновременно находящихся в кристалле приводит к получению характеристики фильтра с эквидистантным набором пиков. При использовании серии акустических импульсов сильное влияние на результат дифракции оказывает разность фаз между колебаниями в соседних импульсах; интенсивность дифрагированного света меняется от своего максимального значения при синфазных колебаниях в соседних импульсах до 0 при антифазных колебаниях;

6) Было исследовано влияние тепловых эффектов, вызванных нагревом грани электроакустическим пьезопреобразователем и нагревом кристалла затухающей акустической волной. Нагретая пьезопреобразователем грань приводит в основном к смещению луча, неоднородное распределение температуры из-за затухающей акустической волны приводит к расплыванию пучка. Необходимо отметить влияние граничных условий на результат. При отсутствии охлаждения граней кристалла градиенты температур в кристалле, а следовательно и расплывание пучка уменьшаются. В то же время смещение луча присутствует.

В заключение от всего сердца хочу выразить свою благодарность научному руководителю Владимиру Николаевичу Парыгину за творческий подход к делу, высочайшее качество советов и наставлений, доброжелательность, терпение и веру в успех. Также хочу поблагодарить сотрудников нашей научной группы Виталия Борисовича Волошинова и Владимира Ивановича Балакшия за их постоянную помощь и поддержку во время учебы в аспирантуре и при написании диссертации.

1. L. Brillouin, "Diffusion de la Lumiere et des Rayons X par un Corps Transparent Homogene: Influence de l'Agitation Thermique", Ann. Phys. (Paris) 17, 88-122, 1921.

2. P. Debye and F.W. Sears, "On the Scattering of Light by Supersonic Waves", Proc. Nat. Acad. Sci. (USA) 18(6), 409-414, 1932.

3. R.W. Dixon, "Acoustic Diffraction of Light in Anisotropic Media", IEEE J. Quan-tum Electron. QE-3, 85-93, 1967.

4. S.E. Harris and R.W. Wallace, "Acousto-Optic Tunable Filter", J. Opt. Soc. Am. 59, 744-747, 1969.

5. S.E. Harris, S.T.K. Nieh and D.K. Winslow, "Electronically Tunable Acousto-Optic Filter", Appl. Phys. Lett. 15, 325-326, 1969.

6. I.C. Chang, "Noncollinear Acousto-Optic Filter with Large Angular Aperture", Appl Phys. Lett. 25, 370-372, 1974.

7. I. Chang, "Tunable acoustooptic filtering: an overview", Proc. SPIE, 90,pp. 12-22, 1976.

8. A. Harris, S. Nieh, R. Fiegelson, "CaMo04 electronically tunable optical filter", Appl. Phys. Lett., 17, pp.223-225, 1970

9. Sivanayagam A. and Findlay D., High resolution noncollinearacoustooptic filters with variable passband characteristics: design. Applied Optics, 1984, v.23, #24, p.4601-4608.

10. Nieh S.T.K., Harris S.E., Aperture-Bandwidth Characteristics of the Acousto-Optic filter. J.Opt.Soc.Am., 1972, v.62, #5, p.672-676

11. Волошинов В.Б., Парыгин B.H. Предельное разрешение при коллинеарной акустооптической фильтрации света. Вестн. Моск. ун-та. Сер.З. Физ., астр., 1980, т.21, №1, с.90-93

12. Т. Neighbors and W. Mayer, "Asymmetric light diffraction by pulsed ultrasonic waves", J. Acoust. Soc. Am., 74, pp. 146-152, 1983

13. Tsai C.S., Matteo A.M. Integrated Acousto-optic Tunable Filters for Blue-Green Spectral Region. Proceeding of the First Army Reseach Laboratory, Acousto-Optical Tunable Filter Workshop, ARL-SR-54, March 1997, Adelphi, MD 20783-1197, p.101-107

14. V. Parygin and A. Vershoubskiy, "Collinear diffraction of Gaussian optical beams by an acoustic pulse", Pure Appl. Opt., 7, 1998

15. Е. Dieulesaint and D. Royer, Onders Elastiques dans les Solids (Paris: Masson) ch 8, 1974

16. A. Yariv and P. Yeh, Optical Waves in Crystals (New York: Wiley) ch 9, 1984

17. Магдич JI.H. Акустооптические перестраиваемые фильтры. Изв. АН СССР, сер. Физ. 1980, т.44, №8, с.1683-1690

18. А. Ярив, П. Юх. Оптические волны в кристаллах. М.: Мир, 1987, с.616

19. Парыгин В Н., Вершубский A.B. Акустический журнал. 1997, т.43, №2, с.26

20. Парыгин В.Н., Вершубский A.B. Оптика и спектроскопия. 1996, т.80, №3, с.471

21. Парыгин В.Н., Вершубский A.B. Вестник Моск. Ун-та. Физ. Астрон. 1996, т.37, №4, с.46

22. Парыгин В.Н., Вершубский A.B. Оптика и спектроскопия. 1997, т.82, №1, с.138

23. Парыгин В.Н., Вершубский A.B. Радиотехника и электроника. 1997, т.42, №11, с. .

24. Балакший В.И., Парыгин В.Н., Чирков JI.E. "Физические основы акустооптики", М.1985

25. Магдич JI.H., Шницер П.И., Сасов В.Н. "Электронная техника" сер. 10, вып. 1, стр.44, 1975

26. Азаматов З.Т., Беликов И.Б., Волошинов В.Б., Парыгин В.Н. Сканирование световых пучков в кристалле парателлурита. "Вестник МГУ" сер.З, т.25, #1, стр.59-64, 1984

27. A. Fox "Appl Opt " v.26, #5, р.872, 1987

28. Магдич JI.H., Молчанов В.Я. "Акустооптические устройства и их применения" М.: Сов. радио, 1978

29. Uchida N., Niizeki п. Proc. IEEE 1973, v. 61, #8, p. 1073

30. Можайский В.H., Гольдман Е.И., Сонин A.C. "Квантовая электроника" 1974, т. 1, №7, стр.1599

31. Стекла. Справочник. Под редакцией профессора Павлушкина Н.М., М.1973 г.

32. Пустовойт В.И., Пожар В.Е. "Коллинеарная дифракция: возможности и перспективы", в кн."Акустооптические устройства радиоэлектронных систем", Наука, 1988, Ленинград, стр.36-47

33. Pozar V.E. and Pustovoit V.l. "Collinear diffraction in several AO cells placed consequently", Sov. Quant. Electronics 12, 1985, pp.2180-2182

34. Pozar V.E. and Pustovoit V.l. "Collinear diffraction of light by sound waves in crystals: devices, applications, new ideas", Photonics and Optoelectronic 2, pp.53-69, (1994)

35. A.Korpel, Acousto-optics, Marcel Dekker, Inc., N.Y. & Basel, 1988

36. Мустель E.P., Парыгин В.H., Методы модуляции и сканирования света. М.Наука, 1970

37. Парыгин В.Н., Балакший В.И., Оптическая обработка информации. Изд. Моск. Ун-та, 1987

38. Кулаков C.B. Акустооптические устройства спектрального и корреляцион-ного анализа сигналов. Л.: Наука, 1978

39. Дамон Р., Мэлони В., Мак-Магон Д. Взаимодействие света с ультра-звуком: Явление и его применение. В кн.: Физическая акустика/ Под ред. У. Мэзона и Р. Терстона. Пер. с англ. Т.7. - М.: Мир, 1974

40. Дьелесан Э., Руайе Д. Упругие волны в твердых телах. Применение для обработки сигналов: Пер. с франц./ Под ред. В.В. Леманова. -М.: Наука, 1982

41. Гуляев Ю.В., Проклов В.В., Шкердин Г.Н. Дифракция света на звуке в твердых телах. УФН, 1978, т.124, №1, с.61-111

42. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1970

43. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости. М.: Наука, 1965

44. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982

45. Най Дж. Физические свойства кристаллов: Пер. с англ. М.: Мир, 1967

46. Сиротин Ю.И., Шаскольская М.П. Основы кристаллофизики. М.: Наука, 1979

47. Chang I.C. Tunable acousto-optic filter utilizing acoustic beam walkoff in crystal quartz. Appl. Phys. Letts, 1974, v.25, #9, p.323-324

48. Есепкина H.A., Липовский A.A., Петрунькин В.Ю., Щербаков A C. Акустооптические спектрометры на кристаллах. В кн.: Акустоопти-ческие методы обработки информации. - Л.: Наука, 1978, с.22-30

49. Волошинов В.Б., Николаев И.В., Парыгин В.Н. Коллинеарная акустоопти-ческая фильтрация в кварце. Вестн. Моск. ун-та. Сер.З. Физ., астр., 1980, т.21, №2, с.42-46.

50. Kusters J.A., Wilson D.A., Hammond D.L. Optimum crystal orientation for acoustically tuned optic filters. J.Opt. Soc. Am., 1974, v.64, #4, p.434-440

51. Визен Ф.Л., Захаров B.M., Калинников Ю.К. и др. Коллинеарный акустооптический фильтр. Труды ВНИИФТРИ, 1978, вып.38,с.31-34

52. Утида, Санто. Перестраиваемый акустооптический фильтр на основе Те02. ТИИЭР, 1974, т.62, №9, с.113-114

53. Yano Т., Watanabe A. Acoustooptic Те02 tunable filter using far-off-axis anisotropic Bragg diffraction. Appl. Opt., 1976, v. 15, #9, p.2250-2258

54. Волошинов В.Б., Парыгин В.Н., Хаптанов В.Б. Перестраиваемый акустооптический фильтр на кристалле ниобата лития. Вестн. Моск. ун-та. Сер.З. Физ., астр., 1978, т.19, №5, с.7-12

55. Feichtner J.D., Gottlieb М., Conroy J.J. Tl3AsSe3 noncollinear acousto-optic filter operation at 10 jim. Appl. Phys. Letts, 1979, v.34, #1, p.1-3

56. Katzka P., Chang I.C. Noncollinear acousto-optic filter for the ultraviolet. Proc. SPIE. Active optical devices, 1979, v.202, p.26-32

57. Chang I.C., Katzka P., Jacob J., Estrin S. Programmable acousto-optic filter. Ultrasonic symposium: New Orleans, 1979, p.40-45

58. Епихин B.M., Визен Ф.Л., Никитин H.B. и др. Неколлинеарный акусто-оптический фильтр с оптимальными угловыми характеристиками. ЖТФ, 1982, т.52, №12, с.2405-2410

59. Парыгин В.Н., Чирков Л.Е. Анализ параметрических эффектов в оптике. Кристаллография, 1980, т.25, №1, с.27-32

60. Демидов А.Я., Задорин А.С., Шандаров С.М. Расчет параметров коллинеарного акустооптического взаимодействия в кристаллах нобата лития. Автометрия, 1982, №6, с.89-91

61. Das P., DeCusatis С. Acousto-optic Signal Processing, Artech House Inc., MA, USA, 1991

62. Xu J., Stroud R., Acousto-optic Devices, J.Willey & Sons Inc., N.Y., USA, 1992

63. Акустооптические приборы радиоэлектронных систем. Под ред. Кулакова С В. Л. Наука, 1988

64. Новые физические принципы оптической обработки информации: сборник статей. Под ред. Ахманова С.А. и Воронцова М.А. М.: Наука, 1990

65. Морозов А.И., Проклов В В., Станковский Б.А. Пьезоэлектрические преобразователи для электронных приборов. М.: Радио и Связь, 1981

66. Pustovoit V.I and Pozhar V.E. Collinear Diffraction of Light by Sound Waves in Crystals: Devices, Applications, New Ideas. World Congress of Ultra-sounds, 1995, p.217-224

67. Voloshinov V.B. Close to Collinear Acousto-Optical Interaction in Paratellurite. Optical Engineering, v.31, #10, p.2089-2094, 1992

68. Taylor T.Y., Nieh S.T.K., Harris S.E. Electronic tuning of dye lasers using acoustooptical filter. Appl. Phys. Lett., 1971, v. 19, #8, p.269-271

69. Chang I.C. Noncollinear acousto-optic tunable filter. 1973, IEEE/OSA Conf. on Laser Engineering and Applications. Paper #7.4

70. Feichtner J.D., Gottlieb M., Conroy J J. Tunable collinear acousto-optic filter for the intermediate infrared using crystal Tl3AsSe3. IEEE/OSA Conf. on Laser Engineering and Applications. Paper #17.6, Washington D.C., May, 1975

71. Fujii Y., Hayashi H. Acousto-optic tunable filter with controlable passband. J. Appl. Phys., 1975, v.46, #11, p.5046-5048

72. Hecht D.L., Chang I.C., Boyd A. Multispectral Imaging and Photomicrography using tunable acousto-optic filters. Opt. Soc. Am., Annual Meeting, 1975, October, Boston, Mass

73. Аксенов E.T., Есепкина H.A., Щербаков A.C. Акустооптический фильтр на кристалле LiNb03. Письма в ЖТФ, 1976, т.2, вып.5, с.215-219

74. Chang I.C. Acousto-optical devices and application. IEEE, Trans. Sonic and Ultrasonic., 1976, v.SU-23, #1, p.2-22

75. Wiezer J .J., Mercelo H. Influence of electrostatic field on the properties of acoustically tuned optical filters. Appl. Phys. Letts, 1977, v.30, #9, p.439-441

76. Chang I.C. Noncollinear acousto-optical tunable filter. SPIE Proc., 1978, v.131, p.2-10

77. Sovero E.A., Koshnevisan M. A generalized method for desining acousto-optic tunable filters. IEEE Ultrasonic Symposium, Boston, 1980, p.492-496

78. Chang I.C. Acousto-optic filters. Opt. Eng., 1981, v.20, #6, p.824-830

79. Steinbruegge K.B., Gottlieb M., Fietchner J.D. Automated Acousto-optic tunable filter (AOTF) infrared analyser. SPIE, 1981, v.268, p.160-166

80. Booth R.C., Findlay D., Tunable large angular aperture ТеОг acousto-optic filters for use in the 1.0-1.6 mkm region. Opt. And Quant. Elect., 1982, v.14, p.413-417.

81. Chang I.C., Katzka P. Enhancement of acousto-optic filter resolution using birefringence dispersion in CdS. Opt. Letts., 1982, v.7, #11, p.535-536

82. Абрамов А.Ю., Мазур M.M., Пустовойт В.И. Быстроперестраиваемый лазер на основе акустооптического фильтра. Письма в ЖТФ, 1983, т.9, вып.5, с.264-267

83. Клудзин В.В., Кузин А.Г., Кулаков С.В. Акустооптические перестраи-ваемые фильтры. В кн.: Применение акустооптических методов и устройств в промышленности. Под ред. Кулакова С.В. -Л., 1984, с.17-21

84. Магдич JI.H., Молчанов В .Я., Пономарев И.П. Аппаратная функция акустооптического фильтра с неколлинеарным взаимодействием. -Оптика и спектроскопия, 1984, т.56, вып.4, с.736-739

85. Беликов И.Б., Буймистрюк Г.Я., Волошинов В.Б., и др. Акустооптическая фильтрация изображений. Письма в ЖТФ, 1984, т. 10, вып.20, с.1225-1229

86. Беликов И.Б., Волошинов В.Б., Парыгин В.Н. Фильтрация изображений акустооптическим методом. В кн.:

87. Акустооптические и акустоэлектрон-ные устройства радиоэлектронных систем. JL: Изд-во ФТИ, 1985

88. Задорин А.С., Немченко А.С. Динамическая аподизацияквазиколлинеарного акустооптического фильтра. Радиотехника и электроника, 2000, т.45, №12, с.371-377

89. Буймистрюк Г.Я., Ваваев В.А., Волошинов В.Б., и др. Построение видео-спектрометрических и спектрально-адаптивных телевизионных систем на базе акустооптических фильтров. -Исследование Земли из космоса, 1985, №6, с.67-75

90. Волошинов В.Б., Никанорова Е.А., Парыгин В.Н. Угловые характеристики акустооптического фильтра на кристалле парателлурита. Радиотехника и электроника, 1986, т.31, №12, с.2469-2471

91. Беликов И.Б., Волошинов В.Б., Никанорова Е.А., Парыгин В.Н. Угловая апертура перестраиваемого акустооптического фильтра. -Автометрия, 1987, №2, с.52-57

92. Никанорова Е.А. Акустооптическое взаимодействие в анизотропных средах. Канд. дисс., МГУ, М.: 1987, с.54-61

93. Katzka P. AOTF overview: past, present, and future. Proc. SPIE, v.753, Acousto-Optic, Electro-Optic, and Magneto-Optic Devices and Application, p.22-28, 1987

94. Беликов И.Б., Волошинов В.Б., Парыгин B.H., Касьянов А.В. Акусто-оптическая фильтрация электромагнитного излучения в УФ диапазоне. Письма в ЖТФ, 1988, т. 14, вып.7, с.645-650

95. Волошинов В.Б., Миронов О.В. Спектральная акустооптическая фильтрация изображений в ближнем ИК диапазоне. Письма в ЖТФ, 1988, т.14, вып. 17, с. 1541-1544

96. Волошинов В.Б., Кулаков JI.A., Миронов О.В. Сканирование оптичес-ких изображений при акустооптической фильтрации света. Радио-техника и электроника, 1988, т.ЗЗ, №10, с2177-2182

97. Elson G. Optically and Acoustically Rotated Slow Shear Bragg Cells in Te02. Proc. SPIE, v.939, Advances in Optical Information Processing III, p.95-101, 1988.

98. Епихин B.M., Калинников Ю.К. Компенсация спектрального дрейфа угла дифракции в неколлинеарном акустооптическом фильтре. ЖТФ, 1989, вып.2, с.160-163

99. Qin C.S., Huang G.C., Chan К.Т. and Cheung K.W. Low drive power, sidelobe fee acousto-optic tunable filters/swiches, Elecyronics Letters, 1995, v.31, #15, p.1237-1238

100. Voloshinov V.B., Mishin D.D. and Uskov A. Acousto-optical device using paratellurite for optical information processing systems. SPIE, v.1731, Soviet-Chinese Joint seminar 1991, p.297-302

101. Волошинов В.Б., Мишин Д.Д., Молчанов В.Я., Парыгин В.Н., Тупица B.C. Анизотропная дифракция в парателлурите при большой длине взаимодействия. Письма в ЖТФ, т. 18, вып.2, 1992, с.33-37

102. Yano Т., Kawabuchi М., Fukumoto A., Watanabe А. Те02 anisotropic Bragg light deflector without midband degeneracy. Appl. Phys. Letts., v.26, #12, 1975, p.689-691

103. Ohmachi Y., Uchida N., Niizeki N. Acoustic Wave Propagation in Te02 Single Crystal. J.Acoust.Soc.Am., 1972, v.51, #1, p.164-168

104. Uchida N. Acoustic Attenuation in Te02. J.Appl.Phys., v.43, #A, 1972, p.2915-2917

105. Антонов C.H., Кузнецова E.B., Миргородский В.И., Проклов

106. В.В. Акустооптические исследования распространения медленной акустической волны в Те02. Акустический журнал, 1982, №4

107. Воронова М.А., Парыгин В.Н. Распространение звукового пучка в акустооптических кристаллах парателлурита и каломели. Вестн. Моск. ун-та. Сер.З Физ. Астр. 1987, т.28, №4, с.31-36

108. Voloshinov V.B. Spectral Filtration and Opto-Electronic Processing of Images Using Special Ceses of Light Diffraction, 4-th Spring School "Acousto-Optics and Applications", Gdansk, p.335-349, 1989

109. Акустические кристаллы. Справочник. Под ред. Шаскольской М.П.-М.: Наука, 1982

110. Kastelik J.C., Gazalet M.G., Bruneel С. and Bridoux E. Acoustic shear wave propagation in Paratellurite with reduced spreading. J.Appl.Phys., v.74 (4), 1993, p.2813-2817

111. Стельман М.Ф., Дмитриев В.г., Михайлов ji.к. и др. Перестраиваемые лазеры и лазерные спектральные приборы с использованием акустооптических фильтров. Журнал прикладной спектроскопии, 1984, т.40, вып.2, с.181-189

112. Chang I.C. Progress of Acousto-Optic Tunable Filters, Proceeding of the First Army Reseach Laboratory, Acousto-Optical Tunable Filter Workshop, ARL-SR-54, March 1997, Adelphi, MD 20783-1197,p.21-32

113. Белокурова О.И., Щербаков A.C. Динамика формирования оптической компоненты связанного акустооптического состояния. Письма в ЖТФ, 1990, т. 16, вып. 16, с.29-34

114. Smith D.A. and Patil A.A. Progress in AOTF technology for WDM systems. Proceeding of the First Army Reseach Laboratory, Acousto-Optical Tunable Filter Workshop, ARL-SR-54, March 1997, Adelphi, MD 20783-1197, p.87-99

115. Takahashi H., Masuda C. A new automatic measuring method for optical filters using an acoustooptical tunable filter. EEEE, Trans. Instrum. Anol., 1980, v.29, #4, p.348-351

116. Пожар B E., Пустовойт В.И. Последовательная коллинеарная дифракция в нескольких акустооптических ячейках. Квантовая электроника, 1985, т. 12, с.2180-2182

117. Мазур М.М., Махмудов Х.М., Пустовойт В.И. Перестраиваемый лазер с акустооптическим фильтром из СаМоОф Квантовая электроника, 1988, т. 15, с.711-713

118. Proklov V.V. and Bashlakov Optical Communication Based AO Effects in Ti-Diffused Waveguides in LiNbOs. Proceedings of SPIE, v.2051, 1993, p.54-58

119. Gupta N. AnAOTF Technology Overview. Proceeding of the First Army Reseach Laboratory, Acousto-Optical Tunable Filter Workshop, ARL-SR-54, March 1997, Adelphi, MD 20783-1197, p. 11-19

120. Pustovoit V.I. and Gupta N. Collinear Acousto-optic Spectrometers and Their Applications. Proceeding of the First Army Reseach Laboratory, Acousto-Optical Tunable Filter Workshop, ARL-SR-54, March 1997, Adelphi, MD 20783-1197, p.33-44

121. Voloshinov V.B. Application of Acousto-optic Interaction for Filtration of Arbitrary Polarized Radiation. Proceeding of the First Army Reseach Laboratory, Acousto-Optical Tunable Filter Workshop, ARL-SR-54, March 1997, Adelphi, MD 20783-1197, p.55-63

122. Van Den Abeele, K. and Leroy, О., J.Acoust.Soc.Am., 1990, v.88, pp.2298-2315.