Аппроксимационный метод исследования характеристик акустооптической линии задержки

Автор(и)

  • Афиг Рашидович Гасанов Национальная академия авиации Азербайджана, Azerbaijan
  • Руслан А. Гасанов Азербайджанская Национальная Академия Авиации, Azerbaijan
  • Р. A. Ахмедов Азербайджанская Национальная Академия Авиации, Azerbaijan
  • М. В. Садыхов Азербайджанская Национальная Академия Авиации, Azerbaijan

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347021110042

Ключові слова:

фотоупругое взаимодействие, дифракция, аппроксимационный метод, угол Брэгга, лазер, упругая волна, акустооптический модулятор, линия задержки, фотоэлектронный умножитель, оптический пучок

Анотація

В статье показаны высокие потенциальные возможности акустооптической линии задержки (АОЛЗ) для обработки широкополосных аналоговых сигналов. Обоснована актуальность разработки теории физических процессов в АОЛЗ, пригодной для прикладных применений. Предложен аппроксимационный метод решения этой проблемы. Показано, что при использовании кусочно-линейной аппроксимации, расчет временных и частотных характеристик АОЛЗ значительно упрощается. Получены универсальные формулы для определения выходного отклика АОЛЗ, его длительности и времени нарастания, при различных соотношениях длительности входного импульса и времени пересечения лазерного пучка упругим волновым пакетом. Предложена методика и формулы для определения частоты среза АОЛЗ. Проведено численное моделирование предложенных формул и доказана их адекватность. Обсуждена возможность использования полученных формул для исследования характеристик АОЛЗ за пределами граничной частоты. Установленные закономерности и результаты численного анализа экспериментально апробированы на макете АОЛЗ с прямым детектированием. Параметры осциллограмм входного и выходного импульсов, которые получены при различных соотношениях длительности входного импульса ко времени пересечения лазерного пучка упругим волновым пакетом, обсуждены в контексте установленных закономерностей и результатов численного анализа. По нормированному экспериментальному графику амплитудно-частотной характеристики АОЛЗ определена частота среза и показано ее соответствие с результатами численного анализа.

Посилання

S. N. Mantsevich, E. I. Kostyleva, “Examination of the temperature influence on phase matching frequency in tunable acousto-optic filters,” Ultrasonics, vol. 91, pp. 45–51, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.ultras.2018.07.016.

Z. He, C. Li, R. Xu, G. Lv, L. Yuan, J. Wang, “Spectrometers based on acousto-optic tunable filters for in-situ lunar surface measurement,” J. Appl. Remote Sens., vol. 13, no. 02, p. 1, 2019, doi: https://doi.org/10.1117/1.JRS.13.027502.

A. A. Orlov, O. D. Moskaletz, D. O. Moskaletz, “Correlation measurements in the optical range,” in Optics and Photonics for Information Processing IX, 2015, vol. 9598, p. 95980Y, doi: https://doi.org/10.1117/12.2187797.

O. V. Shakin, V. G. Nefedov, P. A. Churkin, “Aplication of acoustooptics in electronic devices,” in 2018 Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF), 2018, pp. 1–4, doi: https://doi.org/10.1109/WECONF.2018.8604351.

K. B. Yushkov, V. Y. Molchanov, A. V. Ovchinnikov, O. V. Chefonov, “Acousto-optic replication of ultrashort laser pulses,” Phys. Rev. A, vol. 96, no. 443866, 2017, doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevA.96.043866.

O. Schubert, M. Eisele, V. Crozatier, N. Forget, D. Kaplan, R. Huber, “Rapid-scan acousto-optical delay line with 34 kHz scan rate and 15 as precision,” Opt. Lett., vol. 38, no. 15, p. 2907, 2013, doi: https://doi.org/10.1364/OL.38.002907.

J. Chandezon, J.-M. Rampnoux, S. Dilhaire, B. Audoin, Y. Guillet, “In-line femtosecond common-path interferometer in reflection mode,” Opt. Express, vol. 23, no. 21, p. 27011, 2015, doi: https://doi.org/10.1364/OE.23.027011.

M. Okoń-Fąfara, A. Kawalec, A. Witczak, “Radar air picture simulator for military radars,” in XII Conference on Reconnaissance and Electronic Warfare Systems, 2019, vol. 11055, p. 52, doi: https://doi.org/10.1117/12.2525032.

A. R. Diewald, M. Steins, S. Müller, “Radar target simulator with complex-valued delay line modeling based on standard radar components,” Adv. Radio Sci., vol. 16, pp. 203–213, 2018, doi: https://doi.org/10.5194/ars-16-203-2018.

А. Р. Гасанов, Р. А. Гасанов, Р. A. Ахмедов, “Исследование АЧХ акустооптической линии задержки,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 64, no. 1, pp. 43–50, 2021, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347021010040.

H. Li, Q. Liu, M. Li, “GHz integrated acousto-optics,” in 2016 International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (OMN), 2016, pp. 1–2, doi: https://doi.org/10.1109/OMN.2016.7565815.

А. Р. Гасанов, P. А. Гасанов, “Электронно-управляемые акустооптические линии задержки (АОЛЗ) дискретного действия,” Приборы и системы управление, контроль, диагностика, no. 9, pp. 6–10, 2015, uri: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24237942.

А. Р. Гасанов, Р. А. Гасанов, “Исследование отклика акустооптическои линии задержки на короткое входное воздействие,” Приборы и техника эксперимента, no. 3, pp. 54–56, 2018, doi: https://doi.org/10.7868/S0032816218030114.

Схема экспериментальной установки для исследования характеристик АОЛЗ

Опубліковано

2021-12-30 — Оновлено 2022-01-22

Як цитувати

Гасанов, А. Р., Гасанов, Р. А., Ахмедов Р. A., & Садыхов, М. В. (2022). Аппроксимационный метод исследования характеристик акустооптической линии задержки. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 64(11), 696–704. https://doi.org/10.20535/S0021347021110042

Номер

Розділ

Статті