Планарная акустооптическая линия регулируемой задержки сигнала

 

l

П ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскмк

Соцмалмстмческмк

Республик

701323

Ф

1 .=1 б""

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 070378 (2l) 2589043/18-25 (51)М. Кл з с присоединением заявки ¹

G 02 F 1/33

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07.10,80. Бюллетень 89 3 7

".

Дата опубликования описания 07.1(180 (53) УДК 5 34 . 2 32-8:534,8(088,8) (72) Авторы изобретения

A.È.Ãóäçåíêo, Л,Н.Дерюгин, Л.А.Осадчев и A.A.Òèöåíêo

Университет Дружбы народов им. Патриса Лумумбы (7! ) Заявитель (54) ПЛАНАРНАЯ АКУСТООПТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ

РЕГУЛИРУЕМОЙ ЗАДЕРЖКИ СИГНАЛА

Изобретение относится к средствам .управления сигналами, в частности к акустооптическим устройствам, и может быть использовано в качестве регулируемой линии задержки видеосиг- 5 налов, например, при их статистической обработке.

Известны малогабаритные, изготовленные методами интегральной техноло гии, устройства, осуществляющ е за- 10 дерику видеосигналов при акустооптическом взаимодействии flj.

Однако в этих устройствах невозможна регулировка времени задержки сигнала. 15

Наиболее близкой к изобретению является планарная акустооптическая линия задержки 2 ). ()на содержит тонкопленочный волновод, состоящий из подложки и несу- 20 щего слоя из оптически прозрачных фотоупругих диэлектриков, возбудители оптических . и акустических поверхностных волн, входную и выходную планарные линзы (или систему линз) 25 и фотоприемник (или систему фотоприемников), расположенные в фокальной линии выходной линзы.

Задержка видеосигнала в устройстве осуществляется в результате диф- 30 ракции оптической поверхностной волны на акустической поверхностной волне, причем время задержки зависит от места акустооптического взаимодействия. Чем дальше отстоит это место от возбудителя акустической поверхностной волны, тем позднее входной сигнал приведет к дифракции оптической волны на акустической и тем большей будет задержка сигнала, фиксируемого фотоприемником, При таком устройстве невозможно получить электрически регулируемую задержку сигнала.

Цель изобретения — получение электрически управляемого времени задержки сигнала.

Это достигается тем, что между возбудителем ОПтических поверхностных волн и входной линзой располагают планарный сканер оптической поверх» ностной волны так, чтобы передний фокус входной линзы совпадал с центром пересечения оптических пучков, выходящих иэ сканера, во всем диапазоне его углов качания, а задний фокус.выходной линзы совмещают с фотоприемником.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

701323

Оно содержит диэлектрический планарный тонкопленочный волновод оптического диапазона 1, поглотитель акустических волн 2, планарные диэлектрические линзы 3,4, выполненные путем изменения эффективной толщины или показателя преломления волновода ой пленки, встречно-штыревой возбудитель 5 акустических поверхностных волн, работаюций в полосе частот радиосигнала, подлежащего обработке, планарный фотоприемник б, поглоти- тель акустических волн 7, планарный сканер 8, служащий для углового сканирования оптическим пучком в плоскости тонкопленочного волновода (в качестве примера на чертеже он изображен в виде акустооптичеекого брэгговского дефлектора с возбудителем 8 а акустических волн встречно-штыреного типа, генератора 8 б синусоидальных колебаний с плавной электрически управляемой перестройкой частоты и поглотителя 2), преобразователь 9 объемных оптических волн в поверхностные (в качестве примера на чертеже он изображен в виде дифракционной решетки).

Устройство работает следующим образом.

На вход возбудителя 5 подается видеосигнал S.(t), подлежащий обработке. Он возбуждает бегущую акустическую поверхностную волну, которая в виде столба с шириной, определяемой размерами возбудителя 5, распространяется вдоль тонкопленочного волновода и поглощается в нагрузке

7. От когерентного источника света (например лазера) пучок оптических волн преобразуется в поверхностную оптическую волну преобразователем

9 и подается на сканер 8, где происходит его отклонение на некоторый, угол, зависящий от частоты управляющего сигнала, поступающего на встречно-штыревой возбудитель 8 а от генератора 8 б.

Отклоненный сканером 8, пучок оптических поверхностных волн поступает на планарную линзу 3, фокус которой совпадет с центром A пересечения оптических пучков, выходящих из сканера 8 при различных углах качания.

В результате выбранного таким обраsoM расположения линзы 3 пучки оптических поверхностных волн, прошедшие линзу при различных частотах управляющего.генератора 8 б, далее распро. страняются коллинеарно. С выхода линзы 3 пучоК оптических поверхностных волн под углом Брэгга.подается на столб акустической поверхностной вол ны, возбуждаемой возбудителем 5, дифрагирует на нем и проходит через линзу 4. 3а линзой 4 на расстоянии, 5

S5 аа равном ее фокусу, размецен фотоприемник б. В результате такого взаимного расположения линзы 4 и фотоприемника

6 при любой частоте управляющего сигнала генератора 8 б продифрагиронавшие пучки оптических поверхностных волн после прохождения линзы 4 попадают в фотоприемник б, где и фиксируются в виде выходного сигнала S(t + С).

Время задержки видеосигнала Г определяется местом взаимодействия оптических и акустических поверхностных волн. Чем дальше отстоит пучок опти(ыаских поверхностных волн от возбудителя 5, тем позднее входной сигнал S(t) приведет к дифракции пучка оптических поверхностных волн и тем большей будет величинами . Пределы регулировки времени задержки д. Т определяются из следующего выражения.

Д ( ю 1

Y где L — линейное перемещение пучка оптических поврехностных, волн вдоль столба акустических волн, зависящее от углочастотной характеристики сканера 8, v — скорость распространения поверхностной акустической волны с возбудителя 5.

Предлагаемое устройство полностью выполняется методами интегральной технологии.

Формула изобретения

Планарная акустооптическая линия регулируемой задержки сигнала, содержащая тонкопленочный волновод, включающий в себя подложку и несущий слой иэ оптически прозрачных фотоупругих диэлектрикон,нозбудители оптических и акустических поверхностных волн, входную и выходную планарные линзы и фотоприемник, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью электрического управления временем задержка сигнала, между входной линзой и возбудителем оптических поверхностных волн размещен планарный сканер оптической поверхностной волны, передний фокус линзы совмещен с центром пересечения оптических пучков, выходящих иэ сканера, во всем диапазоне его углов качания, а задний фокус выходной линзы совмещен с фотоприемником, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гудзенко A.И. Акустооптические взаимодействия н планарных оптических волноводах и устройства на.их основе. Зарубежная радиоэлектроника, 9 9, 1976, с, 55.

2. Anderson D.Â, An Jntegrated—

0pticaE. approach to the Fouries Transforum. ХЕЕБ Юогпаб of. Ouantum Electronics Q E. — 13, Р 4, аргН 1977, р.268 i(прототип) 701323

Заказ

0669/73 Тираж 5G9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПЛП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная. 3

Составитель В.Масленников

Редактор Т.Колодцева ехред Т.Маточка

Корректор lO.Макаренко