Способ непрерывного сканирования светового луча на основе брэгговской дифракции света

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 4587)7

Союз Советских

Социалистических

Респуолик,,кфир" 4" ф.ф, L - .- = У. = (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 28,03.73 (21) 1898018/26-25 с присоединением заявки ¹ 51) M. Кл, С 01) 3 06 (3..) Прп; рптс;

I ! Опубликовано 30.01.75. Б|оллетень № 4

Дата опубликования описания 26.08.75

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изаоретений и открытий

/.,т, В. И. Бала;r!,ий и В, Н. Парыгин I

Московский ордена Ленина .: срд цг Трудового Красного Знамени государственный униr;.1ç нтсг,;.м. М. В. Ломоносова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ НЕПРЕРБ1ВНОГО СКАНИРОВАНИЯ СВЕТОВОГО

ЛУЧА HA ОСНОВЕ БРЗГГОВСКОЙ ДИФРАКЦИИ СВЕТА

Изобретение может быть использовано в лазерном телевидении, оптических системах записи и обработке информации, лабораторноизмерительной технике.

Принцип действия дефлекторов, использующих брэгговскую дифракцию света на ультразвуковых волнах, основан на зависимости направления на дифракционный максимум от частоты ультразвуковой волны; при изменении частоты ультразвука дифрагированный световой луч сканирует по углу.

Известен способ сканирования света, при котором частота ультразвука меняется строго по пилообразному закону. Особенность его заключается в том, что изменение частоты происходит настолько быстро, что разные лучи из падающего светового пучка проходят через области с разной частотой ультразвука, Вследствие этого все дифрагированные лучи на некотором расстоянии от сканирующей ячейки фокусируются в точку, В течение одного периода изменения частоты ультразвука световой пучок в фокальной плоскости развертывается в строку. Такой способ дает возможность получить очень высокие скорости сканирования светового луча, много большие, чем в дефлекторах с произвольным законом изменения частоты ультразвука. Однако при увеличении скорости сканирования пропорционально возрастает та часть периода изменения частоты ультразвука, в течение которой в системе происходит переходной процесс формирования дифрагированного луча, характеризующийся временем т. Вследствие этого увеличение скорости сканирования сопровождается падением разрешения системы. Поскольку в акустооптических дефлекторах важнейшие характеристики — разрешение, быстродействие и потребляемая акустическая мощность — взаимосвязны, то в реальных устройствах большой скорости сканирования можно достигнуть лишь ценой ухудшения других характеристик.

Целью изобретения является увеличение

15 разрешающей способности, повышение скорости сканирования светового луча и снижение потребляемой мощности.

Это достигается тем, ч.го по предлагаемому способу световой луч с помощью и-позицион20 ного переключателя последовательно направляют на и идентичных акустооптических дефлекторов, на каждый из которых подают частотно-модулированный по пилообразному закону сигнал, сдвинутый относительно сосед25 него дефлектора на 1(и-ую часть периода сканирования. Переключатель работает синхронно с дефлекторами таким образом, что в каждый момент времени световой луч проходит через тот дефлектор, в котором переЗО ходной процесс формирования дифрагирован458717

Пр едм ет из обр етения

Составитель А. Субояев

Редактор Е. Караулова Тсхред Т. Миронова Корректор О. Тюрина

Заказ 1855/2 Изд. № 1343 Тираж 740 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ного луча закончился. Параметры дефлекторов выбираются, исходя из заданной скорости сканирования.

На чертеже изображен один из вариантов реализации предлагаемого способа.

Световой луч 1 поступает на п-позиционный переключатель 2 света, который, работая синхронно с генератором 3 пилообразного напряжения, поочередно посылает световой луч на каждый из дефлекторов 4. Генератор 5 частотно-модулированных колебаний, упр авляемый пилообразным напряжением, возбуждает ультразвуковые волны в дефлекторах 4 со сдвигом на 1/и-ую часть периода сканирования T благодаря линиям задержек 6. Если параметры дефлекторов выбраны так, что с: — —. Т, и — 1

1 то в любой момент времени во всех дефлекторах, за исключением одного, происходит в разной фазе переходной процесс. Переключатель 2 направляет луч именно на тот дефлектор, переходной процесс в котором закончен (цифра 7 на чертеже обозначает дифрагированный отклоненный луч света). В такой системе каждый дефлектор работает 1/п-ую часть периода сканирования Т, а в целом система осуществляет сканирование света в течение всего периода Т. Благодаря этому используется вся полоса частот возбуждения ультразвука и достигается максимально воз5 можное при данной полосе разрешение по строке. С другой стороны, скорость сканирования в такой системе в и раз больше, чем в простом дефлекторе, рассчитанном оптимальным образом.

Способ непрерывного сканирования светового луча на основе брэгговской дифракции

15 света на ультразвуковой волне путем пилообразного изменения ее частоты, отличающийсяся тем, что, с целью увеличения разрешающей способности, повышения скорости сканирования и снижения потребляемой мощ20 ности, световой луч с помощью и-позиционного переключателя последовательно направляют на и идентичных, работающих синхронно с переключателем акустооптических дефлекторов, на каждый из которых подают ча25 стотно-модулированный по пилообразному закону сигнал, сдвинутый относительно соседнего дефлектора на 1/п-ую часть периода сканирования.