Способ измерения амплитуды и фазы поверхностной акустической волны

 

Изобретение относится к опто- - акустическим измерениям и может быть использовано при измерении амплитуды и фазы поверхностной акустической волны. Целью изобретения является расширение функциональньгх возможностей путем расширения частотного диапазона. В устройстве, реализующем способ измерения амплитуды и фазы поверхностной акустической волны, с помощью акустооптического модулятора Брзгга разделяют монохроматический оптический луч на дифрагированный опорный и недифрагированный предметный лучк. Направляют недифрагированный предметный луч перпендикулярно поверхности образца, на последней возбуждают исследуемую акустическую поверхностную волну первым излучателем . Направляют отраженный недифрагированньш предметный луч на акустооптический модулятор Брэгга. При этом отраженный недифрагированный предметный луч получает фазовую модуляцию и в результате возникают боковые поло-, сы оптической частоты.Дифрагированный опорный луч направляют перпендикулярно на зеркало, на поверхности последнего возбуждают опорную акустическую поверхностную волну вторым излучателем . Направляют отраженный дифрагированный опорный луч на акустооптический модулятор Брэгга, при зтом он получает фазовую модуляцию и В результате возникают боковые полосы оптической частоты, Фотоцриемником принимают коллинеарно-совмещенные дифрагированную часть отраженного недифрагированного предметного луча и недифрагированную часть отраженного дифрагированного опорного луча. Выделяют составляющие сигналов, модулированных, исследуемой и опорной акустическими поверхностными волнами, отраженных дифрагированных опорных и недифрагированных предметных лучей разностной частоты относительно частоты объемных акустических волн в акустбсцти- .ческом модуляторе Брэгга, и по .результатам сравнения этих сигналов .определяют искомые параметры. 1 ил. .i (Л ю 1с ел о со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ 4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 G 01 Н 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHO1VlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3781045/25-28 (22) 13.08.84 (46) 30.03.86. Бюл. ((ф 12 (72) А.Д.Бжезинский, П.Е.Кандыба, А.А.Лавренов и А.И.Ретинский (53) 534.6.08(088.8) (56) Wickramasinghe" Н.В., Ash Е.А.

Proc. of the Symposium on Optical

and Acoustical Nicroelektronics

1975, У 23, рр. 413-431. (54) СПОСОБ. ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ И

ФАЗЫ ПОВЕРХНОСТНОЙ АКУСТИЧЕСКОЙ ВОЛНЫ (57) Изобретение относится к опто-акустический измерениям и может быть использовано при измерении амплитуды и фазы повЕрхностной акустической волны. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем расширения частотного диапазона. В устройстве, реализующем способ измерения амплитуды и фазы поверхностной акустической волны, с помощью акустооптического модулятора

Брэгга разделяют монохроматический оптический луч на дифрагированный опорный и недифрагированный предметный лучи. Направляют недифрагированный предметный луч перпендикулярно поверхности образца, на последней возбуждают исследуемую акустическую поверхностную волну первым излучате„„SU„„1221503 А лем. Направляют отраженный недифрагированный предметный луч на акустооптический модулятор Брэгга. При этом отраженный недифрагированный предметный луч получает фазовую модуляцию и в результате возникают боковые полосы оптической частоты. Дифрагированный опорный луч направляют перпендикулярно на зеркало, на поверхности последнего возбуждают опорную акустическую поверхностную волну вторым излучателем. Направляют отраженный дифрагированный опорный луч на акустооптический модулятор Брэгга, при этом он получает фазовую модуляцию и.в результате возникают боковые полосы оптичеР ской частоты. Фотоприемником принимают ноллнневрно-совмещенные днфрегн- нее рованную часть отраженного недифрагированного предметного луча и недифрагированную часть отраженного диф- Я рагированного опорного луча. Выделяют соО ставляющие сигналов, модулированных. исследуемой и опорной акустическими поверхностными волнами, отраженных дифрагированных опорных и недифрагированных предметных лучей разностной СЛ частоты относительно частоты объем- СР ных акустических волн в акустооПти- фО ческом модуляторе Брэгга, и по .результатам сравнения этих сигналов, определяют искомые параметры. 1 ил.

1 17» с03

Изобретение относится к аптояку- цикулярно поверхности образца / на стическим измерениям и может быть ис- паследнгй возбуждают исследуемую налья(гвена при измерении амплитуды и ф»азы поверхностной акустической волны

Целью изобретения является расширРННР функциональных возможностей пу-. тем pGciïIIpeHIIë частотного диапазанH, На чертеже изображено устройство. реал»нзующее способ измерения амплитуды и фазы г.оверхностной акустической волны.

Устройство содержит оптически связанные лазер 1 и акустооптический модулятор ? Брэггя, якустически свя занный с электроакустическим преобразователем 3, -еркало 4, электрически связанные последовательно соединенные первый генератор 5 и первый излучатель 6 акустических поверхностных волн, предназначенный для установки на поверхности образца 7, по»ледояательно соединенные второй генерятор 8 и второй излучатель 9 акустических поверхностных волн, последовательно соединенные первый смеситель.

;0. входы которого соединены с выходами первого и второго генераторов

5 и 8, и первый фильтр 11, последовятельно соединенные фотоприемник 12,вто рой фильтр !З,второй смеситель 14, третий смеситель 15 третий фильтр 16 и фазаметр 7, последовательно соединенные четвертый фильтр 18, выход которого соединен с выходом фотоприем" ника 17, четвертый смеситель 19 и пятый фильтр 20, вьгход которого соединен с вторым входом фазометра 17,,третий генератор 21, два выхода котороro соединены с двумя вторыми входами третьего и четвертого смесителей 15 и 19, четвертый генератор 22, соединенный с входам электроакустического преобразователя 3.

Устройство, реализующее способ измерения амплитуды и фазы поверхностной акустической волны, работает следующим образом.

С помощью акустоапти ескогс модулятора 2 Брэгга разделяют монохроматический оптический луч, излученный лазером 1, на дифрагированный опорный и недифрагированный предметный лучи при излучении объемных акустических волн электроакустическим преобразователем 3, возбуждаемым четвер тьпл генератором 22. Направляют недифрагирояянный предметньгк луч перпенакустическую поверхностную волну перяь»м излучателем 6 акустических поверхностньх волн, направляют отраженный недифрагираяанный предметный луч на акустооптический модулятор 2 Брэгга. При этом отраженный недифрагирояанный прецметный луч получает фазовую модуляцию и я гезультате (при .условии 2КЦ . ), 2где К =,, A — длина волны света, ЯОУ 0

Ц -- амплитуда исследуемой поверхностной акустичecêoé волны, излученной первым излучателем 6 возникают боковые полосы оптической частоты, т. е.

fz < Х - f, где и — частота монохроматйческого оптического луча; 1 З

=.àñòîòа исследуемой акустической поверхностной волны„излученной первым излучателем 6, f — частота объемных акустических волк в акустооптическом

- :одуляторе Брэгга.

Дифрагированный опорный луч на— правляют перпендикулярно на зеркало

4, на поверхности последнего возбуж,дают î=.(îðíóâ акустическую поверхностную волну вторым излучателем 9 акустических поверхностных волн. Направляют отраженный дифрагирояанный опорный луч на акустооптический модулятор

2 Брэгга. При этом отраженный цифрагираванный опорный луч получае. фазояую модуляцию и в результате возникают боковые паласы оптической частоты, Г. е. (+ f + f где Г чЯстотЯ опорной акустической поверхностной волны, излученной вторым излучателем 9. ((»отоприемником 12 принимают линеарно — савмещенные дифрагированную .асть отраженного недифрагированного редметнаrо луча и недифрагирояанную

1ясть оTpàæåiiíoãî дифрагированного .;::арно †. пуча.: С помощью второго фил:.;:;TpB 13 выделяют составляющую сиг" наля, модулированную опорной акустической поверхностной волной, отражен

»=.-о дифрагированного опорного луча

"= 3-"(" »" (o» частоты (7г г "" нос,.i. е .!bHо 7(BcT(I ь» об i-..етi(HhIx ак ;" T -i»iе наля мсдчл»рованную,,с. °,,е, ° у, q .и а тической поверхностной волной, отраженного недифрагированнога предметногс луча разностной частоты (2à — f ) относительно частоты сбъемных акусЗаказ 1603/47

Подписное

ВНИИПИ

Тираж 507 тических волн в акустооптическом модуляторе Брэгга. Сигнал с второго фильтра 13 смешивается во втором смесителе 14 с сигналом, поданным с выхода первого фильтра 11, выделяющего составляющую сигнала частотой (f<

f ). На первый фильтр 11 подается сигнал, полученный путем смешения в первом смесителе 10 сигналов с выходов первого и второго генераторов 5

:и 8. В третьем и четвертом смеситеi ях 15 и 19 смешиваются соответствен.но сигналы с выходов второго смесителя 14 и четвертого фильтра 18 с сиг.— налами с выхода третьего генератора

21. С выходов третьего и четвертого смесителей 15 и 19 сигналы поступают на третий и пятый фильтры 16 и 20,ко= торые выделяют составляющие сигналов частотой 2 f z — f> — f» где Š— частота сигнала с выхода третьего генератора 21. Фазометр 17 осуществляет сравнение сигналов с выходов третьего и пятого фильтров 16 и 20 по амплитуде и фазе.

По значениям сигналов с выходов фазометра 17 определяют амплитуду и фазу исследуемой акустической поверхностной волны в определенной точке образца 7.

Формула изобретения

Способ измерения амплитуды и фазы поверхностной акустической волны,заключающийся в том, что с помощью акус тооптического модулятора Брэгга раз21503 4 деляют монохроматический оптический луч на дифрагированный опорный и недифрагированный предметный лучи,на— правляют недифрагированный предметный луч перпендикулярно поверхности образпа., на последней возбуждают исследуемую акустическую поверхностную волну, направляют отраженный недифрагированный предметный луч, промоду10 лированный исследуемой акустической поверхностной волной, на акустооатический модулятор Брэгга, дифрагирояанный опорный луч направляют перпендикулярно на зеркало, отраженный дифрагированный опорный луч направляют на акустооптический модулятор Брэгга, фотоприемником принимают коллинеарносовмещенные дифрагированную часть отраженного недифрагированного предмет2О ного луча и недифрагированную часть отраженного дифрагированного опорного луча, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем расширения частотного диапазона, на поверхности зеркала возбуждают опорную акустическую поверхностную волну, вьщеляют составляющие сигналов, модулированные исспедуемой и опорной акустическими поверхностными волнами, отраженных дифрагированных опорных и недифрагированных предметных лучей разностной частоты относительно частоты объемных акустических волн в акустооптическом модуляторе Брэгга, и по результату

35 сравнения этих сигналов определяют искомые параметры.

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4