Характеристики акустооптических устройств с неоднородным распределением акустической волны

• Автор: Табачкова, Кристина Ивановна
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА Е ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗОНАТОРОВ ФАБРИ-ПЕРО С БРЭГГОВСКИМИ АКУСТИЧЕСКИМИ
ЗЕРКАЛАМИ
§1.1. Введение к главе
§1.2. Проблема создания высокоселективных спектральных оптических элементов
1.2.1. Виды и особенности резонаторов Фабри-Перо
1.2.2. Применение резонаторов Фабри-Перо
1.2.3. Акустооптические брэгговские селективные резонаторы Фабри-

§1.3. Задачи дифракции света на паре акустических отражательных решеток
1.3.1. Схема взаимодействия
1.3.2. Математическая формулировка
1.3.3. Методы решения
1.3.4. Анализ решений
1.3.4.1 .Спектральные характеристики
1.3.4.2. Пространственные распределения
1.3.5. Проверка математической модели и полученных решений
§1.4. Варианты реализации
§1.5. Выводы по главе
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФРАКЦИИ СВЕТА НА ЛИНЕЙНО
ЧАСТОТНО МОДУЛИРОВАННОЙ АКУСТИЧЕСКОЙ ВОЛНЕ
§2.1. Введение к главе
§2.2. Особенности акустооптических фильтров
2.2.1. Общие свойства акустооптических фильтров и приборов на их
основе
2.2.2. Проблема управления полосой и светосилой акустооптических спектрометров
2.2.3. Методы управления шириной полосы и формой функции
пропускания акустооптических фильтров
2.2.4. Методы управления полосой на основе линейной частотной
модуляции
§2.3. Исследование задачи дифракции света на линейно частотно
модулированной волне в акустооптическом фильтре
2.3.1. Коллинеарная дифракция
2.3.2. Неколлинеарная дифракция
2.3.2.1. Схема дифракции в неколлинеарной геометрии
2.3.2.2. Модель дифракции
2.3.2.3. Качественный анализ модели
2.3.3. Экспериментальное исследование
2.3.3.1. Схема экспериментальной установки
2.3.3.2. Анализ функции пропускания
2.3.3.2.а. Зависимость от девиации частоты
2.3.3.2.Ь. Зависимость от периода модуляции
2.3.3.2.С. Зависимость от мощности
2.3.4. Сравнение результатов
§2.4. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЯ
БЛАГОДАРНОСТЬ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение
Актуальность исследования
Брэгговские решетки, образуемые динамически, акустическими волнами, широко используются для задач управления световыми волнами и анализа оптического излучения. Управляемые решетки позволяют выполнять различные функциональные операции над световыми волнами (модуляция, отклонение, спектральная фильтрация). Возможность эффективного управления и преобразования в реальном времени с использованием разнообразных алгоритмов и режимов является одним из ключевых достоинств этого направления науки и техники - акустооптики.
Однако в классической акустооптике в основном используются простейшие по структуре решетки: однородные и одиночные. В тоже время ранее было показано [1], что модуляция акустических волн, а соответственно создание неоднородных и нестационарных решеток позволяет изменять форму функции пропускания акустооптических (АО) фильтров, а соответственно управлять их параметрами. В частности, в работе [2] была рассмотрена задача о последовательной дифракции на нескольких акустических решетках в пространственно разделенных средах (кристаллов) и показано, что характер дифракции зависит от фазовых соотношений между решетками, что также может быть использовано для задач анализа и управления. В работе [3] показано, что решетка с линейно меняющимся шагом может служить для сжатия ультракоротких импульсов (УКИ) света. В работе [4] показано, что пространственная модуляция решетки может радикальным образом изменять форму передаточных характеристик.

1.3.4. Анализ решений
Полученные решения позволяют провести систематический анализ характеристик системы (РФП). Анализ проведен с использованием пакета "Wolfram Mathematica".
1.3.4.1. Спектральные характеристики
На основе полученных решений (10), (12) построены спектральные зависимости коэффициентов отражения (см. рис. 1а) и пропускания РФП (см. рис. 16,в) при различных значениях параметров. Особенностью этих кривых является присутствие в окне отражения брэгговских решеток узких полос пропускания, ширина которых экспоненциальным образом зависит от длины решеток, ДАУА,~ехр(-ГЪ), что позволяет относительно просто повышать спектральное разрешение [5 - 7, 16].
Рис. 7. Кривые отражения и пропускания в отсутствие затухания (а=0)
(а) - ГЬ=2, приведена половина симметричной кривой,
(б) - П=3 и (в) - ГЬ=1.6, приведена отдельная пиния пропускания
Таким образом, представляет интерес оценить влияние затухания
звука на полосу пропускания рассматриваемого высокоразрешающего
оптического устройства. Поскольку, как было показано в [6], эти узкие
линии имеют лоренцеву форму, оценка ширины линий может быть