3. Функциональные параметры

было определено в п.1. без учета приемника. При расчете параметров и характеристик АОАС необходимо оптимизироавть , определить фокусное расстояние линзы, обеспечивающей преобразование Фурье модулированного сигнала, определить ( с учетом выбранного приемника).

Для определения места расположения приемника и фокусного расстояния линзы найдем максимальное и минимальное отклонения дифрагированного светового пучка, в задней фокальной плоскости линзы, от оптической оси системы:

,

,

где , - синус угла падения оптического луча при максимальной и минимальной частоте, и ультразвукового сигнала.

,

.

,

.

,

где размер длины фотоприемника.

Выберем в качестве приемника ПЗС с количеством фотодиодов равных 1024, световой площадью умноженное на число фотодиодов.

Находим :

.

Чтобы оптимизировать , необходимо найти минимальное число разрешимых элементов по частоте, :

,

где - число элементов ПЗС, .

.

,

где выбирается в пределах . Выбираем , тогда можно найти из выражения:

Тогда высоту СвЗвПр выбираем .

4. Основные параметры и характеристики аоас

Одним из важных параметров АОАС является динамический диапазон, определяющий диапазон входной мощности, при котором характеристики АОАС остаются неизменными.

,

где определяется чувствительностью фотодетектора, ;

определяется через .

в свою очередь выбирается на половине линейного участка графика функции эффективности дифракции, :

,

где .

Рисунок 4. График зависимости эффективности дифракции от

Выбираем , при этом .

Находим :

,

где - потери в среде и на границе раздела сред ПП и СвЗвПр, для границы кварц – стекло.

Тогда:

.

Быстродействие АОАС определяется временем максимального и минимального взаимодействия :

,

.