МНОГОКАНАЛЬНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ МОДУЛЯТОР СВЕТА Советский патент 1973 года по МПК G02F1/11 H01S3/10 

1

Изобретение Относится к миогожанальным ультразвуковым модулятОрам света, применяемым в Оптико-акустических успройствах обработки радиосигналов (миогОКанальных анализаторах спектра, коррелятора-х, согласованных фильтрах, устройствах обработки сигналов фазированных антенных решеток).

В оптико-аиустически.х устройствах обработки радиосишналов используются .многоканальные ультразвуковые модуляторы света на объемных волнах. Такой модулятор состоит из вроЗ(рачного ультразвукового полигона (обычно это стеклян1ная кювета, заполненная прозрачной звукопроводящей ж-идкостью), акуст1И1ческой решетки и акуст1ического погло тителя. Акустическая решетка - пьезопластина, одна из поверхностей которой полностью металлизируется, а на другую наносятся Металлические электроды. Модулятор помещается в 01птичеок1ую систему устройства и освещается плоской световой 1волной, совдаваемой оптическим -квантовым генератором и коллиматором. Электрические сигналы, подводимые к .металлическим электродам (элементам) акустической решетки, возбуждают ъ ультраввуковом юолигоне (кю1вете) плоские ультразвуковые волны. Проходящая через ПОЛИГО1Н плоская свето1вая волна модулируется по -фазе. Таким образом, в устройство обработки вводится поступающая информация.

Известен |.многока«альный ультразвуковой .модулятор света «а объемных волнах. Одна:Ко 1расходимость ульираЗвуковых лучей в отдельных его -каналах привод ит к их интерферен|Ции, что создает искажение модулированной световой волны. Устранение расходимости ультразвуковых лучей отдельных каналов за счет увеличения поперечного размера излучателя (элемента акустической антеиной

решетки), а следовательно, и поперечного размера канала ьмодулятора приводит к значительному увеличению ширины всего «одуЛЯтора, что усложняет -и делает более дорогой применяемую оптику.

Целью изо-бретения является устранение расходимости ультразвуковых лучей в каналах модулятора. Эта цель достигается тем, что -кювета разделяется твердыми перегород«aiMH на отдельные прозрачные ультразвуковые волноводы. При этом твердые перегородки уст1раняют интерференцию ультразвуковых лучей отдельных каналов. -Поперечные размеры отдельных -каналов, а следовательно, и iBcero -модуЛЯтора могут быть весьма малыМ1И. Возбуждение «едиапергирующего типа колебаний в волноводе обеспечивает наличие плоской ультраз вуковой волиы по -всей длине волновода, а следовательно, увеличивает длительность обрабатываемого сигнала при малом размере пьезоизлучателя. Малые раз-меры пьезоизлучателя, в овою очередь, улучшают условия сотласования его с электронным усилителем.,

Мнагокаиальный ультразвуковой волноводиый модулятор света может быть вы толнен как с жйдким, так 1И с твердым звуко-проводом.

Чертеж (поясняет устройство модулятора с жидким звукопроводом.

Стеклляная «ювета 1 наполнена звукопр0:водящей проз;рач«ой жидкостью (например, дистиллированной водой). В нижней части кюветы для Создания режима (бегущей волны помещен акустический юоглотитель 2. КЮ(Зета разделена на каналы (волноводы) твердыми (перегородками 3, вьтолненными, например, из стекла и рааположе нными параллельно направлению ра-спространения модулируемой 1ПЛОСКОЙ световой волны. В верхней части кюветы закреплена акустическая рещетка, состоящая из пьезопластины 4 (например, пьезокера1МИчеокой) с нанесенными «а нее металлическими электродами 5. Нижняя часть пьезопластины 4 полностью металлизируется. Ширина 1металличеокого электрода 5 выбрана меньше ширины жидкого волновода, что обеспечивает возбуждение требуемого типа ультразвуковой волны в волноводе.

Электроды 5 при это.м расположены строго на осях соответствующих волноводов. Ширина .во.НОвода выбрана такой, чтобы в нем возбуждался лищь один недиспергирующий тил ультразвуковых колебаний.

Модулятор ра1ботает следующим образом. Электрические сигналы, 1посту1лающие «а входы многоканального волноводнаго модулятора света (электроды 5), возбуждают, в каналах (волноводах) нлоские недиспергирующи ультразвуковые волны, которые модулируют проходящую плоокую световую волну. Таким образом осуществляется ввод в устройство О1бра1ботки сигналов поступающей ин1формации. Наличие стенок волноводов устраняет расходимость ультразвуковых лучей в каналах модулятора и тем самьш исключает взаимное влияние Соседних каналов. Малые ino(перечные размеры волноводов позволяют поместить ;больш0е число каналов в малую апертуру. Кроме того, малые размеры отдельного ньезоизлучателя (электрода 5) облегчает согласование его с электронным усилителем.

Предмет изобретения

Многоканальный ультразвуковой (модулятор света, содержащий кювету, акустическую решетку, акустический поглотитель, прозрачную звукопроводЯЩую жидкость, отличающийся тем, что с щелью, например, устранения расходиамости ультразвуковых лучей в каналах, кювета разделена твердыми перегородками, на отдельные прозрачные ультразвуковые .волноводы.

Напраёление распространении плоской сбетобой §олны