16.3.4. ПРИМЕНЕНИЕ TEO2 В АКУСГООПТИЧЕСКИХ ПРИБОРАХ

Для создания АО приборов на парателлуриге особый интерес представляет дифракция света на медленной акустической сдвиговой волне, распространяющейся в плоскости (001) с направлением и поляризацией Эта волна имеет скорость см/с, и соответствующая ей величина акустического качества для световых волн с направлением волнового вектора, близким к [001], составляет т.е. более чем в 500 раз превосходит плавленого кварца. В то же время малая скорость поперечной волны ограничивает полосу пропускания устройств и не позволяет использовать эту волну для обработки сигналов.

Рис. 16.14. Схема АО элемента дефлектора на парателлурите: а - с неакснальной геометрией; б - схема двухфоноиной дифракции вблизи центральной частоты

Рис. 16.15. Векторная диаграмма дефлектора на парателлурите с неакснальной геометрией и отклонением К от направления [110]

Поэтому для дефлекторов предпочтительнее анизотропное АО взаимодействие на акустических волнах, распространяющихся вдоль [001] со скоростью см/с.

Акустооптические дефлекторы, предложенные в [12, 21], описаны в [22]. Акустическая волна, создавая упругую деформацию через упруго оптический коэффициент меняет показатель преломления для световых волн с и поляризацией Векторная диаграмма АО взаимодействия, предложенная в [32], показана на рис. 16.14.

Эта диаграмма иллюстрирует частный случай анизотропной дифракции, обсуждавшийся в п. 14.2 (рис. 16.15). Центральная частота для такого взаимодействия определяется, как Преимуществом дефлектора, работающего вблизи является то, что при относительно небольшой расходимости акустического луча можно получить значительные отклонения дифрагированного оптического луча Недостатком схемы, показанной на рис. 16.14, является глубокий провал частотной характеристики дефлектора вблизи центральной частоты из-за возможности

Рис. 16.16. Схема элемента дефлектора на парателлурите с неакснальнон геометрией [22]: 1 - прошедший свет; 2 - дифрагированный свет; 3 - пьезопреобразователь; 4 - поглотитель звука

Рис. 16.17. Векторная диаграмма и схема элемента фильтра на парателлурите

двухфононного взаимодействия (см. рис. 16.14, б). Увод К от направления [110] и к от оптической оси (см. рис. 16.15) позволяет устранить этот дефект [21].

На рис. 16.16 и 16.17 показана АО ячейка, в которой реализована схема дифракции, приведенная на рис. 16.16.

Такой дефлектор на парателлурите позволяет обеспечить отклонение излучения лазера, используя акустические частоты в интервале МГц Наклон акустического луча (51,3 град) обусловлен сильной акустической анизотропией парателлурита. Угол акустической расходимости составляет 6 град. Более подробно характеристики этого дефлектора рассмотрены в [22].

Парателлурит перспективен для создания АО фильтров. Высокий коэффициент АО качества парателлурита позволяет, отказавшись от коллинеарности групповых скоростей, сохранить достаточно высокую эффективность дифракции [23]. Направление звуковой волны выбирается так, чтобы касательные к поверхностям волновых векторов начальной к и дифрагированной волн были параллельны. В этом случае небольшие изменения направления к не приводят к изменению условий сохранения импульса. Схема такого фильтра, приведенная в [22], показана на рис. 16.17. Волновой вектор звуковой волны, распространяющейся в плоскости (110) и поляризованной по

направлению [1 10], составляет угол 10 град с осью [110]. Отклонение акустического луча на 64,3 град от направления [110] определяется акустической анизотропией парателлурита. Изменение акустической частоты от 100 до 180 МГц обеспечивает перестройку в интервале длин волн мкм.

Достоинствами фильтра на парателлурите являются:

1) низкая управляющая мощность прозрачности обеспечивается при 0,12 Вт);

2) относительно широкая угловая апертура град);

3) возможность обойтись без анализатора, так как падающий и дифрагированный лучи составляют друг с другом некоторый угол и их можно развести.

Недостатком такого фильтра является низкая разрешающая способность (до 330 нм). Следует заметить, что преимущество материалов с высоким наиболее ярко проявляется в дефлекторах и модуляторах. В фильтрах это преимущество проявляется гораздо слабее, так как важнейшая характеристика фильтра - разрешающая способность - определяется не величиной а дайной акустооптического взаимодействия.