- •Акустооптическая ячейка как элемент ввода радиосигналов в оптический сигнальный процесор структура систем оптической обрвботки сигналов
- •Исходные данные для расчета акустооптической ячейки
- •Расчетные соотношения
- •Расчёт волнового числа и длин волн акустической волны в среде
- •Расчёт площадей слоёв
- •Расчёт акустических сопротивлений слоёв
- •Расчёт значения излучаемой акустической мощности пьезослоем и величины потерь преобразования [11]
- •Входную электрическую мощность можно рассчитать через коэффициент отражения г по следующей формуле:
- •Расчет параметров акустооптических модуляторов
- •Расчёт мощности акустической волны с учётом прохождении через границу раздела двух сред. При разработке аоя необходимо учитывать потери акустической энергии при прохождении через границу двух сред.
- •Расчёт мощности акустической волны с учетом поглощения в звукопроводе и промежуточном слое
- •Расчет согласующей цепи
- •Входную электрическую мощность можно рассчитать через коэффициент отражения г по следующей формуле:
- •Оценка динамического диапазона
- •Материал для пьезопреобразователя
- •Материал для светозвукопровода
- •1. Рассчитаем геометрические размеры пьезопреобразователя
- •2. Электрические параметры
- •3. Функциональные параметры
- •4. Основные параметры и характеристики аоас
Материал для пьезопреобразователя
Таблица №2
Материал Пьезопреобр. |
Тип УЗВ(ультразвук. Волны) |
Относительная Проницаем.
Среды
|
Плотность ρ, кГ/м3 |
Коэфф. Электромехан. связи, Кэл |
Скорость Звука в среде,υак, М / С |
Ниобат лития LiNbO3 |
Продольный |
27.5 |
4640 |
0.17 |
7330 |
BaTiO3 титонат бария |
Продольный |
1260 |
5700 |
0,384 |
5470 |
ZnO окись цинка |
Продольный |
4,58 |
2650 |
0,098 |
5720 |
Сульфид кадмия |
Продольный |
εr / ε =9,5 |
5680 |
0,15 |
4460 |
Материал для светозвукопровода
Таблица №3
Материал Светоз вукпров.
|
Длина волны света ,λсв., мкм |
Коэфф. Оптическ. Поглощ. α, Нп/м |
Показатель Преломлен. Среды, n0 |
Плотность Среды, ρ, кГ/м3 |
Скорость Распростр Акустич. Волны , υак , м/c |
Коэф Акустич Поглощ. αак, Дб/см (500Мгц) |
Коэфф. Акустич. Качества
М2 10 -15, с3/кГ |
Упругооп Тический Коэфф .p |
Агрегатное Состояни среды |
TeO2 Парателлурит |
0,63 |
3 |
2,26 |
5720 |
650 |
50 |
800 |
0,18 |
тверд |
SiO2 Плавл кварц |
0,63 |
3,2 |
1,46 |
2200 |
5960 |
3 |
1,51 |
0,274 |
тверд |
LiNbO3 ниоб лития |
0,63 |
2 |
2,29 |
4700 |
6570 |
0,03 |
7 |
0,255 |
тверд |
GaP фосфид галлия |
0,63 |
2 |
3,31 |
4180 |
6300 |
2 |
45 |
0,161 |
тверд |
PbMoO4 молибдат свинца |
0,63 |
2 |
2,29 |
6950 |
3630 |
2,5 |
34 |
0,255 |
тверд |
Пример расчета АОМ
Задача. Рассчитать одноканальный акустооптический модулятор в режиме дифракции Брэгга, при следующих значениях величин:
длина волны
светового пучка –
;
центральная частота
–
;
разрешающая
способность
–
;
полоса
частот
дифракционная
эффективность
%
Материал пьезопреобразователя – плавленый кварц:
показатель
преломления –
;
скорость
распространения акустической волны –
;
Материал светозвукопровода – стекло:
показатель
преломления –
;
скорость
распространения акустической волны –
;
коэффициент
качества материала –
.
Исходные данные взять из табл.1 по варианту задания
Необходимо рассчитать:
геометрические размеры пьезопреобразователя (ПП) и светозвукопровода (СвЗвПр);
электрические параметры: входную мощность,
и
;функциональные параметры: ширину входного светового пучка,
оценить динамический диапазон АОМ
