Использование особенностей фотоупругого эффекта для измерения параметров лазерного излучения


https://doi.org/10.36027/rdeng.0420.0000159

Полный текст:


Аннотация

В статье обсуждаются особенности фотоупругого эффекта в акустооптических процессорах для обработки импульсных сигналов на временной оси. Фотоупругое взаимодействие в этих устройствах разделено на две области. В первой области длительность входного импульса больше времени пересечения оптического пучка упругим волновым пакетом. Именно эта область широко используется в практических применениях названных процессоров, где априори предполагают, что длительность входного импульса больше времени пересечения оптического пучка упругим волновым пакетом.

Во второй области длительность входного импульса меньше времени пересечения оптического пучка упругим волновым пакетом. Исследование особенностей фотоупругого эффекта в этой области является целью данной работы. Установлено, что в этой области длительность импульса на выходе процессора равна времени пересечения оптического пучка упругим волновым пакетом и не зависит от длительности входного импульса, что в некоторых случаях допустимо (например, в радиолокации фиксируется факт наличия импульса, а не его длительность). Показано, что во второй области выходной импульс формируется как сумма трех слагаемых. Первое слагаемое соответствует процессу вхождения упругого волнового пакета в оптический пучок, вторая – процессу продвижения упругого волнового пакета в апертуре оптического пучка, а третья - процессу выхода упругого волнового пакета из апертуры оптического пучка. Получены соответствующие уравнения для вычисления импульса на выходе устройства. Установленные положения и закономерности подтверждены численными расчетами. Результаты численного моделирования апробированы экспериментально на макете акустооптического процессора с прямым детектированием. Анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований однозначно подтвердил, что полученные формулы, сформулированные утверждения и установленные положения могут быть использованы для расширения функциональных возможностей акустооптических процессоров, как с прямым детектированием, так и гетеродинного типа. Показано, что при значительном уменьшении длительности входного импульса по отношению ко времени пересечения оптического пучка упругим волновым пакетом, последний преобразуется в сканирующую линию и может быть использован для измерения геометрических и энергетических характеристик квазикогерентного света.


Об авторах

А. Р. Гасанов
Азербайджанская Национальная Академия Авиации, Баку
Азербайджан


Р. А. Гасанов
Азербайджанская Национальная Академия Авиации, Баку
Азербайджан


А. Г. Гусейнов
Азербайджанская Национальная Академия Авиации, Баку
Азербайджан


Э. А. Агаев
Азербайджанская Национальная Академия Авиации, Баку
Азербайджан


Р. А. Ахмедов
Азербайджанская Национальная Академия Авиации, Баку
Азербайджан


Список литературы

1. Shakin O.V., Nefedov V.G., Churkin P.A. Application of acoustooptics in electronic devices // Wave electronics and its application in information and telecommunication systems: WECONF (St. Petersburg, Russia, November 26-30, 2018): Proc. N.Y.: IEEE, 2019. Pp. 1-4. DOI: 10.1109/WECONF.2018.8604351

2. Yushkov K.B., Molchanov V.Ya., Ovchinnikov A.V., Chefonov O.V. Acousto-optic replication of ultrashort laser pulses // Physical Review A. 2017. Vol. 96. No. 4. Pp. 043866-1 – 043866-7. DOI: 10.1103/PhysRevA.96.043866

3. Schubert O., Eisele M., Crozatier V., Forget N., Kaplan D., Huber R. Rapid-scan acousto-optical delay line with 34 kHz scan rate and 15 as precision // Optics Letters. 2013. Vol. 38. No. 15. Pp. 2907-2910. DOI: 10.1364/OL.38.002907

4. Chandezon J., Rampnoux J.-M., Dilhaire S., Audoin B., Guillet Y. In-line femtosecond common-path interferometer in reflection mode // Optics Express. 2015. Vol. 23. No. 21. Pp. 27011-27019. DOI: 10.1364/OE.23.027011

5. Okon-Fafara M., Kawalec A.M., Witczak A. Radar air picture simulator for military radars // Proc. of the Soc. of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE). 2019. Vol. 11055. P. 1105519. DOI: 10.1117/12.2525032

6. Diewald A.R., Steins M., Müller S. Radar target simulator with complex-valued delay line modeling based on standard radar components // Advances in Radio Science. 2018. Vol. 16. Pp. 203-213. DOI: 10.5194/ars-16-203-2018

7. Davis C.C. Lasers and electro-optics. 2nd ed. Camb.; N.Y.: Camb. Univ. Press, 2014. 867 p. DOI: 10.1017/CBO9781139016629

8. Гасанов А.Р., Гасанов Р.А., Ахмедов Р.A., Агаев Э.А. Временны́е и частотные характеристики акустооптической линии задержки с прямым детектированием // Измерительная техника. 2019. № 9. С. 46-52. DOI: 10.32446/0368-1025it.2019-9-46-52

9. Hasanov A.R., Hasanov R.A. A study of the response of acousto-optic delay lines to a short input stimulus // Instruments and Experimental Techniques. 2018. Vol. 61. No. 3. Pp. 367–369. DOI: 10.1134/S0020441218030119

10. Lee J.N., Vanderugt A. Acousto-optic signal processing and computing // Proc. of the IEEE. 1989. Vol. 77. No. 10. Рp. 1528-1557. DOI: 10.1109/5.40667

11. Zotov K.V., Bazarov T.O., Fedorov V.V., Savichev I.A., Korolkov A.E., Mukhankov D.M., Konyashkin A.V., Ryabushkin O.A. Matrix of piezoelectric resonators for registration of spatial distribution of laser radiation // Proc. of the Soc. of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE). 2019. Vol. 11028. P. 110282C. DOI: 10.1117/12.2521562


Дополнительные файлы

Для цитирования: Гасанов А.Р., Гасанов Р.А., Гусейнов А.Г., Агаев Э.А., Ахмедов Р.А. Использование особенностей фотоупругого эффекта для измерения параметров лазерного излучения. Радиостроение. 2020;(4):17-29. https://doi.org/10.36027/rdeng.0420.0000159

For citation: Hasanov A.R., Hasanov R.A., Huseynov A.Q., Agayev E.A., Ahmadov R.A. Photo-elastic Effect Features Used for Measuring Laser Radiation Parameters. Radio Engineering. 2020;(4):17-29. (In Russ.) https://doi.org/10.36027/rdeng.0420.0000159

Просмотров: 39

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2587-926X (Online)