Что такое дефлектор в оптике

Автопринадлежности

АКУСТООПТИЧЕСКИЙ ДЕФЛЕКТОР

устройство, осуществляющее отклонение светового луча в пространстве в любом заданном фиксиров. направлении либо непрерывную развёртку светового луча (сканирование) на осн. явлений акустооптич. дифракции или рефракции. В дифракционном А. д. (см. рис.) угол отклонения дифрагиров. луча меняется при изменении частоты акустич. волны. В рефракц. А. д. отклонение светового луча осуществляется вследствие искривления его пути при прохождении через среду с неоднородной деформацией, к-рая возникает под воздействием бегущей акустич. волны.

Схема акустооптического дефлектора: 1 — акустооп-тическая ячейка; 2 — электроакустический преобразователь; 3 — фотоприёмное устройство; ф — максимальное угловое перемещение светового луча

Большой энциклопедический политехнический словарь . 2004 .

Смотреть что такое «АКУСТООПТИЧЕСКИЙ ДЕФЛЕКТОР» в других словарях:

акустооптический дефлектор — Оптический дефлектор, действие которого основано на использовании акустооптического эффекта. [ГОСТ 15093 90] Тематики лазерное оборудование EN acoustooptical deflector … Справочник технического переводчика

акустооптический дефлектор — akustooptinis kreiptuvas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. acousto optical deflector vok. akusto optischer Deflektor, m rus. акустооптический дефлектор, m pranc. déflecteur acousto optique, m … Radioelektronikos terminų žodynas

acousto-optical deflector — akustooptinis kreiptuvas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. acousto optical deflector vok. akusto optischer Deflektor, m rus. акустооптический дефлектор, m pranc. déflecteur acousto optique, m … Radioelektronikos terminų žodynas

akusto-optischer Deflektor — akustooptinis kreiptuvas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. acousto optical deflector vok. akusto optischer Deflektor, m rus. акустооптический дефлектор, m pranc. déflecteur acousto optique, m … Radioelektronikos terminų žodynas

akustooptinis kreiptuvas — statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. acousto optical deflector vok. akusto optischer Deflektor, m rus. акустооптический дефлектор, m pranc. déflecteur acousto optique, m … Radioelektronikos terminų žodynas

déflecteur acousto-optique — akustooptinis kreiptuvas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. acousto optical deflector vok. akusto optischer Deflektor, m rus. акустооптический дефлектор, m pranc. déflecteur acousto optique, m … Radioelektronikos terminų žodynas

Источник

ДЕФЛЕ́КТОР СВЕ́ТА

  • В книжной версии

    Том 8. Москва, 2007, стр. 609

    Скопировать библиографическую ссылку:

    ДЕФЛЕ́КТОР СВЕ́ТА, уст­рой­ст­во, пред­на­зна­чен­ное для из­ме­не­ния по за­дан­но­му за­ко­ну на­прав­ле­ния рас­про­стра­не­ния оп­тич. из­лу­че­ния (све­то­во­го лу­ча) в про­стран­ст­ве. Д. с. ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся в сис­те­мах оп­тич. об­ра­бот­ки ин­фор­ма­ции, в оп­тич. за­по­ми­наю­щих уст­рой­ст­вах, ла­зер­ных прин­те­рах, уст­рой­ст­вах оп­тич. ло­ка­ции, даль­но­мет­рии и др. По прин­ци­пу дей­ст­вия Д. с. раз­де­ля­ют­ся на ме­ха­ни­че­ски е, из­ме­няю­щие на­прав­ле­ние све­то­во­го лу­ча по­сред­ст­вом уг­ло­во­го пе­ре­ме­ще­ния оп­тич. эле­мен­тов (зер­кал, призм и др.), и оп­то­элек­трон­ны е, в ко­то­рых управ­ле­ние лу­чом ос­но­ва­но на ис­поль­зо­ва­нии фи­зич. эф­фек­тов, про­те­каю­щих в кон­ден­си­ров. сре­дах при воз­дей­ст­вии на них элек­трич., аку­стич. и др. по­лей. Раз­ли­ча­ют ана­ло­го­вые и дис­крет­ные Д. с. Пер­вые осу­ще­ст­в­ля­ют по­сле­до­ва­тель­ное оп­тич. ска­ни­ро­ва­ние, при ко­то­ром след све­то­во­го лу­ча об­ра­зу­ет не­пре­рыв­ную тра­ек­то­рию; вто­рые из­ме­ня­ют на­прав­ле­ние оп­тич. из­лу­че­ния скач­ко­об­раз­но в со­от­вет­ст­вии с управ­ляю­щим сиг­на­лом.

    Источник

    Особенность акустооптических дефлекторов

    Главный анализ непрерывного сканирования луча с помощью акустооптических дифракционных модуляторов. Особенность принципов действия оптической электроники. Основные характеристики устройства. Сущность работы дефлекторов с линейной частотной модуляцией.

    Рубрика Физика и энергетика
    Вид доклад
    Язык русский
    Дата добавления 29.12.2014
    Размер файла 118,3 K

    Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

    Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

    Читайте также:  1722143 крепеж брызговиков перед focus 3

    Размещено на http://www.allbest.ru/

    Министерство образования Кыргызской Республики

    Кыргызско — Российский Славянский Университет

    Кафедра сети связи и системы коммутаций

    На тему: Акустооптические дефлекторы

    Выполнил: Жакшыбаев И.Ж.

    Проверил: Сагымбаев А.А.

    В оптоэлектронике часто требуется пространственное управление световыми пучками. Устройства для отклонения светового луча (дефлекторы) применяются для формирования изображения в системах лазерного телевидения, для записи и считывания информации с фотопленки, в системах поиска и слежения за движущимися объектами, в блоках оптической памяти вычислительных машин и т. д.

    Особое место среди отклоняющих устройств занимают акустооптические дифракционные дефлекторы (АОД), обладающие высоким разрешением и хорошим быстродействием. Эти дефлекторы выделяются также своейуниверсальностью. Они позволяют осуществлять как непрерывное сканирование луча по произвольному закону, так и дискретное переключение в любое из разрешимых положений. К их достоинствам относятся также простота конструкции и управления, низкое энергопотребление, небольшие размеры. Все это обеспечивает таким дефлекторам самую широкую область применения.

    Принцип действия дифракционных дефлекторов основан на зависимости угла дифракции от частоты упругой волны. При изменении частоты все дифракционные максимумы, за исключением нулевого, сканируют по углу, причем угол сканирования Диd пропорционален диапазону изменения частоты Дf. В АОД используется геометрия взаимодействия, близкая к ортогональной (рис. 1.9).

    Для сканирования светового пучка по двум координатам используются либо два расположенных последовательно одномерных дефлектора, либо одна ячейка, в которой в ортогональных направлениях возбуждаются две акустические волны. Дефлектор с двумя скрещенными ультразвуковыми пучками более компактен и требует минимума оптических элементов. Но при этом повышается управляющая мощность. Применение двух скрещенных одномерных дефлекторов позволяет оптимизировать устройство. В этом случае используются цилиндрические линзы, согласующие апертуры ячеек, и расположенная между ячейками полуволновая пластинка, поворачивающая поляризацию света на 90°.

    1. Основные характеристики дифракционных дефлекторов

    Угол сканирования, как правило, не превышает десятка градусов. Поэтому можно пользоваться линейным приближением:

    где Диd — угол сканирования, р — номер дифракционного максимума, л — длина волны света, п — показатель преломления невозмущенной среды, v — скорость звука, Дf — диапазон изменения частоты акустической волны.

    Обычно рабочим максимумом в АОД является первый.

    Для сканирования можно использовать как раман-натовскую, так и брэгговскую дифракцию. Но поскольку дифракция Рамана-Ната наблюдается на низких частотах, и диапазон Дf для нее не превышает нескольких десятков мегагерц, то создать дефлекторы с высоким разрешением в этом случае не представляется возможным. Кроме того, в дефлекторе с раман-натовской дифракцией неизбежны большие световые потери, так как в рабочий максимум перекачивается не более 33% падающего света. Брэгговская дифракция также имеет недостаток, обусловленный ее селективностью. Чем больше волновой параметр Q, тем меньше Дf. Вследствие этого, наилучшие характеристики имеют дефлекторы, работающие в промежуточном режиме дифракции, при Q ? 1. В этом случае селективность выражена еще недостаточно сильно, но в то же время высшие дифракционные порядки практически отсутствуют.

    Одной из важнейших характеристик любого отклоняющего устройства является число разрешимых максимумовсветового пучка N. Для одномерного дефлектора

    где цd — угловая ширина светового пучка на выходе из дефлектора.

    Число разрешимых положений является более важной характеристикой, чем угол сканирования, так как Диd можно увеличить или уменьшить пассивными оптическими элементами (линзами, призмами),но N при этом не изменится. луч акустооптический дифракционный дефлектор

    Если угол цd обусловлен только дифракционными эффектами, то

    Здесь м — коэффициент, зависящий от структуры пучка и выбранного критерия разрешения. Обычно используется критерий Рэлея, согласно которому два соседних пятна считаются разрешимыми, если максимум интенсивности света в одном совпадает с первым нулем интенсивности другого. Тогда для однородного пучка прямоугольного сечениям=1, для однородного пучка круглого сечения м=1,22, для гауссова пучка, ограниченного на уровне е-2 по интенсивности, м=1,34 и т. д. Для однородного пучка прямоугольного сечения получим:

    Читайте также:  Субару форестер с лебедкой

    В этом случае разрешимые пятна пересекаются на уровне 0,405 по

    где ф=d/v — время прохождения упругой волны через апертуру светового пучка. Величина ф определяет быстродействие дефлектора, поскольку нельзя перевести сканирующий луч из одного положения в другое быстрее, чем за время, необходимое для того, чтобы по всей апертуре d установилась акустическая волна новой частоты.

    Соотношение (1.1), связывающее две важнейшие характеристики — разрешение и быстродействие, является основным в теории дифракционных дефлекторов. Из него следует, что есть два пути повышения разрешения: увеличение апертуры светового пучка и расширение диапазона Дf. Первый путь является более простым, хотя он и связан с ухудшением быстродействия. Для расширения пучка используется телескопическая система или призмы, которые располагаются на входе отклоняющей ячейки (рис. 1.9). На выходе ячейки ставится либо еще один телескоп, сужающий пучок света, либо линза, фокусирующая дифрагированное излучение в пятно на экране. Таким образом, АОД являются широкоапертурными устройствами. Диапазон Дf на практике нередко ограничивается системой возбуждения ультразвука. Однако существуют и принципиальные ограничения полосы рабочих частот дефлектора, обусловленные природой акустооптического взаимодействия.

    2. Дефлекторы с линейной частотной модуляцией

    Основная особенность работы АОД в режиме линейного сканирования света заключается в том, что скорость развертки луча по линейному закону может значительно превышать скорость сканирования в режиме произвольной выборки.

    Акустооптическая ячейка, заполненная упругой волной с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ), действует на проходящий световой пучок подобно цилиндрической линзе, фокусируя дифрагированный свет в плоскости сканирования (рис. 1.10, а). Фокусное расстояние этой „линзы» F и ширина светового пятна в фокальной плоскостидz0 определяются скоростью изменения частоты ультразвука ч:

    Для перемещения пятна в соседнее положение надо, чтобы частота ультразвука в ячейке изменилась на. Переход сканирующего пучка в соседнее положение происходит за время , т. е. в раз быстрее, чем при дискретном режиме. В зависимости от знака «линза» может быть собирающей или рассеивающей.

    При уменьшение Т приводит к возрастанию, скорости сканирования. Но оно ограничено постоянной времени ячейки ф. В момент каждого скачкообразного изменения частоты в ячейке начинается переходной процесс длительностью ф, и, следовательно, сканирование происходит лишь в остальную часть периода ЛЧМ Тф. На рис. 1.11, б показана развертка во времени пятна, сканирующего по экрану на расстоянии F от ячейки. При изменении f пятно перемещается со скоростью звука v. Кривые 1 и 2 показывают движение верхней и нижней границ пятна. В момент времени t = 0, когда центр пятна находится в точкеz = 0, нормальное сканирование заканчивается и начинается переходной процесс. Центр пятна при этом продолжает перемещаться по оси z со скоростью v , его диаметр увеличивается . С момента времени t = фначинается нормальное сканирование.

    Из-за переходного процесса не только ограничивается скорость сканирования, но и уменьшается разрешение дефлектора, так как начальный участок полосы Дf фактически теряется. Поэтому число разрешимых положений в строке оказывается меньше.

    Полоса Дf, как и при дискретном сканировании, определяется либо системой возбуждения ультразвука, либо селективными свойствами брэгговского взаимодействия. Однако во втором варианте Дf используется полностью лишь в том случае, если на ячейку падает расходящийся пучок с углом расходимости . Тогда для всех лучей из падающего пучка условие Брэгга выполняется в одинаковой степени. Для формирования пучка с нужной расходимостью перед ячейкой ставится цилиндрическая линза с фокусным расстоянием 2 F. Дифрагированный пучок при этом формируется на расстоянии 2 F. от ячейки (рис. 1.10, б).

    Читайте также:  Подкатные домкраты для метро

    3. Сканирование изображений

    При обработке оптической информации иногда возникает необходимость пространственного управления световыми пучками, несущими изображение. Специфика этой проблемы заключается в том, что здесь важно не только отклонять пучок в любое из N разрешимых положений, но и обеспечить сохранение оптической информации в сканирующем пучке.

    При использовании брэгговской отклоняющей ячейки наилучшими характеристиками обладает система, изображенная на рис. 1.12. В этом случае объект 1 располагается в передней фокальной плоскости линзы 2, а сканирующее изображение 5 формируется в задней фокальной плоскости линзы 4. Ячейка 3 помещается между линзами.

    Источник, находящийся в некоторой точке z1 объекта u1(z1) излучает сферическую волну. Она преобразуется первой линзой в плоскую, которая распространяется под углом к оси х (F1 — фокусное расстояние линзы), и взаимодействует с акустической волной в ячейке 3. Линза 4 осуществляет обратное преобразование волнового фронта, и в точке z2 формируется изображение u2(z2).

    Разрешение системы ограничивается апертурой ячейки: минимальный размер разрешимого элемента изображения равен (щ — апертура ячейки). При изменении частоты ультразвука все изображение перемещается по оси z2. Для смещения изображения на один элемент необходимо изменить частоту на . Максимальное число разрешимых элементов во всей области сканирования определяется селективными свойствами брэгговского взаимодействия. Если изображение содержит N0 элементов, то максимальное число его разрешимых положений Nkопределяется соотношением :, где Дf — полоса брэгговского взаимодействия.

    Важным частным случаем является смещение изображения на его собственный размер. Это необходимо, например, при кадровой развертке изображения в АРУС. В этом случае Nk = 2, и N0 = N/2.

    Пример системы сканирования изображений: ячейка из PbMoO4 и две линзы с F1 = F2 = 43 см. Параметры ячейки: l = 0,9 см, b = 0,2 см, w = 2 см, т = 5,5 мкс, f0 = 130 МГц, Дf = 75 МГц. Эта система обеспечивала обзор поля изображения размером 5,8 мм с разрешением

    Размещено на Allbest.ru

    Подобные документы

    Принцип работы акустооптических устройств, применяемых для развертки лазерного излучения в системах: оптической локации; слежения за рельефом местности; считывания информации; точной адресации в устройствах записи. Изготовление акустооптических ячеек.

    реферат [12,7 K], добавлен 22.06.2015

    Характеристика акустооптических эффектов. Измерительные системы на основе акустооптических перестраиваемых фильтров. Использование акустооптических эффектов для измерения физических величин. Акустооптические фильтры для анализа изображений, спектроскопии.

    реферат [649,7 K], добавлен 20.12.2015

    Изучение принципов и особенностей осуществления угловой модуляции. Ознакомление с физическими процессами, происходящими в автогенераторе с частотной модуляцией на варикапах. Проведение экспериментального анализа характеристик частотного модулятора.

    лабораторная работа [457,4 K], добавлен 01.07.2015

    Рассмотрение истории открытия и направлений применения жидких кристаллов; их классификация на смектические, нематические и холестерические. Изучение оптических, диамагнитных, диэлектрических и акустооптических свойств жидкокристаллических веществ.

    курсовая работа [968,9 K], добавлен 18.06.2012

    Понятие и виды волноводных фильтров (ВДФ). Способы включения резонаторов в цепочку. Сущность, расчет и задачи синтеза ВДФ. Пример расчета полосно-пропускающего фильтра. Волноводно-микрополосковый переход. Критерий качества полосно-пропускающих фильтров.

    дипломная работа [319,4 K], добавлен 15.07.2010

    Изучение особенностей распространения световой волны с помощью принципа Гюйгенса-Френеля. Характеристика разных видов дифракции Фраунгофера. Структура и методы изготовления дифракционных решеток. Конструкция дифракционных спектрографов и монохроматоров.

    курсовая работа [3,0 M], добавлен 24.03.2013

    Определение реакции цепи на импульс заданной формы с помощью интеграла Дюамеля, спектральные характеристики аналогового и дискретного сигнала. Составление схемы дискретной цепи и схемы корректора, компенсирующего искажения, вносимого заданной цепью.

    курсовая работа [573,7 K], добавлен 13.11.2013

    Источник

    Поделиться с друзьями
    Тюнинг авто