Например, Бобцов

ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДАЧИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРИ КОЛЛИНЕАРНОЙ ДИФРАКЦИИ СВЕТА НА АКУСТИЧЕСКОЙ ВОЛНЕ

36 А. С. Мачихин, В. Э. Пожар
УДК 534:621.382; 534:535

А. С. МАЧИХИН, В. Э. ПОЖАР
ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДАЧИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРИ КОЛЛИНЕАРНОЙ ДИФРАКЦИИ СВЕТА НА АКУСТИЧЕСКОЙ ВОЛНЕ

Рассмотрена задача передачи изображения, переносимого световым пучком, при коллинеарной дифракции последнего на акустической волне в кристалле. В общем виде (вне приближения малости двулучепреломления) получены закон трансформации изображения, передаточная функция и другие характеристики коллинеарных акустооптических фильтров.

Ключевые слова: акустооптический фильтр, коллинеарная дифракция, искажения изображения.

Введение. Коллинеарная дифракция представляет собой когерентное рассеяние света на

объемной динамической дифракционной решетке, созданной ультразвуковой волной, при ко-

тором волновые векторы падающего ki и дифрагированного kd света и звука k S коллине-

арны и связаны условием синхронизма

ki + kS = kd .

(1)

В случае если эти векторы направлены вдоль одной из осей симметрии кристалла (рис. 1),

угловая ширина синхронизма может достигать значительной величины (несколько градусов по

каждому направлению), а длина взаимодействия волн, ограниченная лишь размерами L кри-

сталла кварца, может быть большой (до 20 см в

ki kS

Ly
kd Lz

SiO2), что при прочих равных условиях обеспечивает повышение спектрального разрешения λ/∆λ~L
и снижение управляющей мощности ультразвука P~L–2 [1]. Благодаря совокупности полезных ка-

Lx Рис. 1

честв коллинеарные акустооптические (АО) фильтры находят широкое применение в задачах, связанных с передачей и обработкой изображений [2, 3].

Несмотря на то, что коллинеарный тип АО-дифракции достаточно хорошо изучен, а

коллинеарные АО-фильтры для передачи изображений давно изготавливаются и эксплуати-

руются, в литературе коллинеарное АО-взаимодействие, как правило, рассматривают лишь в

приближении малого двулучепреломления η = |ne – nо|/no