Акустооптика, лекция 2 Функциональная электроника, 2022 г. На прошлой лекции Вид акустооптической ячейки На прошлой лекции Ход лучей при дифракции Рамана-Ната Ход лучей при дифракции Брэгга Акустооптические устройства Акустооптические дефлекторы Представляют собой устройства для управления направлением светового луча в пространстве. В дефлекторе имеется набор фиксированных направлений, по которым должен отклоняться световой луч. Луч света падает на АОЯ, в которой возбуждается звуковая волна частоты f и в результате брэгговской дифракции частично отклоняется. При изменении f меняется и угол отклонения дифрагированного луча и луч перемещается по экрану фотоприемного устройства. Используют также частотномодулированные сигналы. Акустооптический дефлектор Акустооптические модуляторы Представляет собой АОЯ, в которой распространяется амплитудномодулированная звуковая волна. Падающий на АОЯ свет частично дифрагирует, и отклоненный луч принимается фотоприемным устройством. В модуляторах используется как брэгговская дифракция, так и дифракция Рамана-Ната. Акустооптический модулятор Акустооптические фильтры Устройства, позволяющие выделить из широкого спектра оптического излучения достаточно узкий интервал длин световых волн, удовлетворяющих условию Брэгга. Изменяя частоту звука, можно выделяемый интервал перемещать по оптическому спектру в широких пределах. АО перестраиваемый фильтр на основе коллинеарного (а) и неколлинеарного (б) взаимодействия Акустооптический коррелятор Предназначен для нахождения функции корреляции двух сигналов исследуемого S(t) и опорного r(t): ∞ 𝜑(𝑡) = 𝑆 𝜏 − 𝑡 𝑟 𝜏 𝑑𝜏 −∞ Свет в акустооптическом модуляторе, дифрагируя на звуковой волне, модулированной сигналом S(t), формирует оптическое изображение этого сигнала. Далее дифрагированный свет проходит через пространственный фильтр, пропускание которого меняется по закону r(x) и собирается на фотоприемном устройстве, на выходе которого возникает сигнал, пропорциональный функции корреляции Акустооптический коррелятор Акустооптический конвольвер Наряду с коррелятором, существуют акустооптические устройства для нахождения свертки двух сигналов Соотношение между световыми и звуковыми спектрами в АО приборах Примеры использования: двоичное кодирование Примеры использования: радиолокация При разработке локатора, необходимо получить большой радиус действия и высокое разрешение по дальности. Для этого нужно увеличивать энергию импульса и уменьшать его длительность. У этого подхода есть ограничения. Другой путь: обработать принятый сигнал так, чтобы из слабого и протяженного импульса извлечь необходимую информацию. Реализуется с помощью акустоотической дисперсионной линии задержки
