Кварцевый акустооптический фильтр

 

Изобретение относится к оптической спектрометрии и может быть использовано при разработке спектральных оптических приборов. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет улучшения передаточной характеристики кварцевого акустооп- .тического фильтра. Фильтр содержит кварцевый светозвукопровод Х-среза 1, один из торцов которого скошен в плоскости X под углЬм 84 к оси X, к другому торцу присоединен УЗП 2, причем между СЗ и УЗП расположена металлическая зеркальная пленка 3, на боковую поверхность СЗ нанесены поперечные кольцевые надрезы 4 и она покрыта светопоглощающей мастикой 5. УЗ-волна проходит сквозь металлическую зеркальную пленку, отражается от торца, скошенного под углом 84 и поглощается на боковой поверхности СЗ благодаря наличию на ней кольцевых надрезов 4. В результате исключается появление паразитных окон в передаточной функции фильтра. За счет улучшения передаточной характеристики фильтра погрешность измерения спектра уменьшилась в 8-10 раз. 1 ил. (Л со 4: О СО со ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (584 С 02 F 1 33

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 07.06. 88. Бюл. У 21 (21) 3883183/40-25 (22) 15.04. 85 (72) Ф.Jl.Âèçåí, В.Н.Жогун и В.И.Пустовойт (53) 535.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 667940, кл. С 02 F 1/33, 1979. (54) КВАРЦЕВЫЙ АКУСТООПТИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к оптической спектрометрии и может быть использовано при разработке спектральных оптических приборов. Целью изобретения является повышение точности измерений sa счет улучшения передаточной характеристики кварцевого акустооп,тического фильтра. Фильтр содержит кварцевый светоэвукопровод Х-среза 1, один иэ торцов которого скошен в плосо кости Х под углом 84 к оси Х, к другому торцу присоединен УЗП 2, причем между С3 и УЗП расположена металлическая зеркальная пленка 3, на боковую поверхность С3 нанесены поперечные кольцевые надрезы 4 и она покрыта светопоглощающей мастикой 5. УЗ-волна проходит сквозь металлическую зеркальную гленку, отражается от торца, о скошенного под углом 84 и поглощается на боковой поверхности С3 благодаря наличию на ней кольцевых надрезов

4. В результате исключается появление паразитных окон в передаточной функции фильтра. За счет улучшения передаточной характеристик фильтра погрешность измерения спектра уменьшилась в 8-10 раэ. 1 ил.

1Ç 403 >

Изобретение относится к оптической спектрометрии и может быть использовано при разработке спектральных оптических приборов.

Цель изобретения — повьппение точности измерений за счет улучшения передаточной характеристики фильтра.

На чертеже представлена схема фильтра, где приняты следующие обозначения: 1 — кварцевый светоэвукопро oï (СЗ) Х-среза; 2 — ультразвуковой преобразователь (УЗП); 3 — металлическая зеркальная пленка, 4 — поперечные кольцевые надрезы; 5 — светопоглощающая мастика.

Акустооптический фильтр выполнен иэ кварцевого СЗ Х-среза, один иэ тор0 цов которого скошен под углом 84 к оси Х, а на противоположном торце, перпендикулярном оси Х, укреплен УЗП.

Между СЗ и УЗП размещена металлическая зеркальная пленка. Боковая поверх-! ность СЗ выполнена светоэвукопоглощающей, для чего, например на нее нанесены поперечные кольцевые надрезы 4 и вся она вместе с надрезами покрыта светопоглощающей мастикой 5.

Фильтр работает следующим образом.

Излучаемая УЗП 2 продольная УЗ-волна проходит сквозь металлическую зеркальную пленку 3 и распространяется по СЗ 1. Дойдя до скошенного под углом 84 торца, УЗ-волна отражается от него и поглощается на боковой поверхности СЗ, благодаря имеющимся на ней поперечным кольцевым надрезам 4.

Фильтруемое оптическое излучение,,проходя по СЗ 1, дифрагирует только ма падающей УЗ-волне благодаря тому, о что при выбранном угле скоса 84 отраженная УЗ-волна не взаимодействует с этим излучением и в С3 отсутствуют переотражение ультразвука от боковой поверхности. В результате исключается появление паразитных окон в передаточной функции фильтра, т.е. повышается точность проводимых с ним измерений спектра. Нанесенная на боковую поверхность СЗ светопоглощающая мастика устраняет переотражения света в С3, это увеличивает контраст фильтра и, следовательно, улучшает его передаточную характеристику, что также повышает точность измерения спектра.

При изменении угла скоса иа 4 1 сигнал, обусловленный параэитными окнами пропускания, увеличивается

25 вдвое. Таким образом, по критерию

3 дБ угол скоса задан значением .84 +1

Кварцевый акустооптический фильтр

30 обеспечивает значение контраста до

10000 и характеризуется величиной сигнала, обусловленного паразитными окнами пропускания, 0,2Х от величи" ны полезного сигнала. 3а счет улучшения передаточной характеристики фильтра погрешность измерения спектра уменьшилась в 8-10 раэ.

Формула изобретения

Кварцевый акустооптический фильтр, содержащий ультразвуковой преобразователь, металлическую зеркальную пленку и кварцевый светозвукопровод Хсреза, один.из торцов которого скошен в плоскости XZ о т л и ч а ю щ и и с я теи, что, с целью повьппения точности спектральных измерений sa счет улучшения передаточной характеристики, скос светозвукопровода выполнен под углом 84 + 1 к оси, Х, а металлическая зеркальная пленка расположена параллельно ультразвуковому преобразователю между этим преобраэователеи и светоэвукопроводом.

55 о

Выбор угла скоса, равного 84, оп-, ределяется следующими причинами. Вопервых, экспериментально было установлено, что при таком угле скоса взаимодействие отраженных от скошен ного торца УЗ-волн с фильтруемым оптическим иэлччением, распространяющимся вдоль оси X кварца, минимально, и связанные с этим взаимодействием паразитные окна пропускания также минимизированы, Во-вторых, при выбранном значении угла скоса потери на отражение света от скошенного торца СЗ практически одинаковы для любой поляризации света и не превышают 47. Последнее обстоятельство является важным для данного .Устройства, поскольку и падающее, и дифрагирующее излучения проходят через ско- шенный торец и имеют ортогальную поляризацию. !

1340395

Составитель В.Плотников

Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай

Редактор Н.Козлова

Тираж 533

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3393

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4