Описание установки и порядок выполнения работы

Схема измерительной установки показана на рисунке 5.3. Высокочастотное напряжение на акустооптический дефлектор подается от генератора Г4-107 через усилитель У3З-33. Амплитуда напряжения составляет 4,2 В. Дефлектор освещается лазером ЛГН-203 с длиной волны 632,8 нм. Диаметр пучка лазера и его расходимость составляют соответственно 1,2 мм и 0,06 град. Пройдя дефлектор, излучение попадает на экран с закрепленным на нем фотодиодом ФД-24К (ФД). Расстояние от дефлектора до ФД составляет 35 см. Сигнал с фотодиода, который работает в режиме короткого замыкания, поступает на прибор В7-27А/1. С помощью держателя ФД может перемещаться в вертикальной плоскости в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Рис. 5.3. Структурная схема измерительной установки

Резонансная частота возбуждения ВШП составляет 300 МГц, а его полоса пропускания ±30 МГц. При этом условия дифракции Брэгга соблюдаются и для частот, кратных 300 МГц, т. е. для 150 и 75 МГц, однако эффективность дифракции (отношение интенсивности излучения в дифракционном максимуме к интенсивности излучения, введенного в пленку) при этом уменьшается.

Сам дефлектор закреплен на держателе, который с помощью регулировочных винтов может перемещаться в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Это сделано для того, чтобы при настройке дефлектора удобнее было выдерживать углы и плоскости падения излучения на входную призму.

Необходимо обратить внимание, что если генератор выключен, наблюдается лишь световое пятно от проходящего света. Если  справа и слева от центрального пятна возникают дифракционные максимумы различных порядков (дифракция Раман-Ната).

Задание

1. Включить лазер, генератор, усилитель, вольтметр.

2. Измерить зависимость положения 1-го максимума дифракции (относительно нулевого) от частоты генератора. Рассчитать угол дифракции Брэгга и по нему расстояние между штырями ВШП ( _ак = 3488 м/с).

3. Снять и построить зависимости тока фотодиода в первом максимуме дифракции для трех частотных диапазонов и вычислить эффективность в максимуме частотных полос.

4. Вычислить критический угол θ_кр ввода излучения в волновод.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ярив А. Введение в оптическую электронику. М.: Высш. шк, 1983.

2. Введение в интегральную оптику / Под ред. М. Барноски. М.: Мир, 1977.

3. Дьемсан В., Руайе Д. Упругие волны в твердых телах. М.: Наука, 1982.

4. Мухин Ю. А. Приборы и устройства полупроводниковой оптоэлектроники: Учеб. пособие.; под ред. В.Н. Бодрова, Г.И. Обидина. – М.: Изд-во МЭИ, 1996. – 298 с.

5. Мухин Ю. А. Полупроводниковые источники и приемники излучения, оптроны и элементы интегральной оптики./ Под ред. К.В. Шалимовой. – М.: Изд-во МЭИ, 1991. – 120 с.

 

Приложение 1