СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИПА УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН Советский патент 1974 года по МПК G02F1/37 

Изобретение относится к определению характера взаимодействия оптико-акустических волн и может найти применение при сканировании и модулировании света, а также при настройке различного типа оптико-акустических дефлекторов.

Известные способы оп1ределения типа ультразвуковых волн, использующие дифракцию и интерференцию световых лучей на ультразвуковой решетке, имеют низкую точность определения в связи с трудностью выделения и локализации в пространстве максимумов и минимумов амплитуды светового сигнала, требуют сложного технического решения, использования строго монохроматического потока излучения и не позволяют определять соотношение стоячести для смешанного типа волн.

Цель изобретения - создание такого способа определения типа ультразвуковых волн, который позволяет с помощью простых технических средств с большой точностью определять не только тип волны, но и коэффициент стоячести смеишнной волны.

Это дост1 гается использованием электромагнитного излучения, направляемого под разными углами на прозрачный объём, где возбуждаются ультразвуковые волны, с последующей регистрацией характера изменения фазы излучения в зависи.мостн от угла

падения света на среду и измерения отклонения изменения фазы от релейного или линейного типа.

На чертеже представлена схема, поясняющая предлагаемый способ определения типа волн.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

Световой поток / ограничивают диафраг0мой 2, размер которой в направлении распространения ультразвуковой волны не кратен длине волны ультразвука. Световой поток проходит через ультразвуковую ячейку 3 и попадает на анализатор 4. Прошедшая све5товая волна оказывается промодулированной как в пространстве, так и во времени, причем в направлении распространения ультразвука период модуляции равен длиие волны ультразвука, а модуляция во времени проис0ходит с частотой ультразвука. Для ограииченного электромагнитного излучения после ячейки интенсивность излучения во времени промодулирована с частотой ультразвука, а фаза является функцией расположения фронтов электромагнитного излучения и ультразвуковой волны.

Таким образом, изменяя уго.ч падения светового потока на ультразвуковую ячейку, можно изме-ять фазу прошедшего Т5злучения. Регистрируя фазу прошедшего излучения н

;дя за характером ее изменения в зависисти от угла падения света, можно опредеть тип волны.

Для линейного изменения фазы характербегущие ультразвуковые волны, для рейного (резкого) - стоячие. Лромежуточй тип волн (смешанных) соответствует оим типам изменения фазы. Причем, опреляя угол, при котором происходит переход

линейного изменения фазы к релейному, зная частоты световой и ультразвуковых ли, можно определить коэффициент стоя;ти ультразвуковой волны, равный отношею амплитуд ультразвуковых волн отраженсти к падающей. Для стоячих волн коэф циент стоячести равен 1, для бегущих - 0.

Применение в качестве .регистрирующего

устройства фазометра позволяет повысить точность измерений и использовать для измерений световой ноток слабомонохроматичных волн.

Предмет изобретения

Способ определения типа ультразвуковых волн, заключающийся в регистрации оптического излучения, прощедщего через прозрачную среду, в которой распространяется ультразвуковая волна, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности определения типа волны и коэффициента стоячести, изменяют угол падения светового потока на сре, ду, регистрируют характер изменения фазы прощедщего электромагнитного излучения и по результатам судят о типе волн.

.1

/

и