Поляризационные особенности пространственного акустооптического фильтра, основанного на дифракции в два симметричных брэгговских порядка

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследованы поляризационные свойства двухканального пространственного акустооптического фильтра, основанного на дифракции в два симметричных брэгговских порядка. Продемонстрирован вариант, когда в процессе фурье-обработки изображения контуры в разных каналах образуются в разных поляризациях, причем формирование контуров происходит на разных акустических частотах. Вариант подтвержден экспериментально на примере оптической фурье-обработки изображения, переносимого излучением с длиной волны света 0.63 мкм. В качестве фильтра пространственных частот использована акустооптическая ячейка из парателлурита, позволившая выделить контур изображения по одному каналу на частоте звука 34 МГц, а по другому – на частоте 42 МГц.

Full Text

Restricted Access

About the authors

В. М. Котов

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Author for correspondence.
Email: vmk277@ire216.msk.su
Russian Federation, 141195, Фрязино, Московская обл., пл. Введенского, 1

С. В. Аверин

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: vmk277@ire216.msk.su
Russian Federation, 141195, Фрязино, Московская обл., пл. Введенского, 1

А. А. Зенкина

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: vmk277@ire216.msk.su
Russian Federation, 141195, Фрязино, Московская обл., пл. Введенского, 1

А. С. Белоусова

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: vmk277@ire216.msk.su
Russian Federation, 141195, Фрязино, Московская обл., пл. Введенского, 1

References

  1. Магдич Л.Н., Молчанов В.Я. Акустооптические устройства и их применение. М.: Сов. Радио, 1978.
  2. Балакший В.И., Парыгин В.Н., Чирков Л.Е. Физические основы акустооптики. М.: Радио и связь, 1985.
  3. Xu J., Stroud R. Acousto-optic Devices: Principles, Design and Applications. N.Y.: J. Willey and Sons, Inc., 1992.
  4. Магдич Л.Н. // Изв. АН СССР. Сер. Физическая. 1980. Т. 44. № 8. С. 1683.
  5. Парыгин В.Н., Балакший В.И. Оптическая обработка информации. М.: Изд. Московского государственного университета, 1987.
  6. Пожар В.Э., Пустовойт В.И. // Радиотехника и электроника. 1996. Т. 41. № 10. С. 1272.
  7. Анчуткин В.С., Бельский А.Б., Волошинов В.Б., Юшков К.Б. // Оптический журнал. 2009. Т. 76. № 8. С. 29. https://doi.org/10.1364/JOT.76.000473
  8. Балакший В.И. // Радиотехника и электроника. 1984. № 8. С. 1610.
  9. Vander Lugt A. // Optica Acta. 1968. V. 15. № 1. P. 1.
  10. Banerjee P.P., Cao D., Poon T.-C. // Appl. Opt. 1997. V. 36. P. 3086. https://doi.org/10.1364/AO.36.003086
  11. Cao D., Banerjee P.P., Poon T.-C. // Appl. Opt. 1998. V. 37. P. 3007. https://doi.org/10.1364/AO.37.003007
  12. Banerjee P.P., Cao D., Poon T.-C. //. Appl. Opt. 1998. V. 37. P. 7532. https://doi.org/10.1364/AO.37.007532
  13. Balakshy V.I., Voloshinov V.B., Babkina T.M., and Kostyuk D.E. // J. Mod. Opt. 2005. V. 52. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1080/09500340410001669408
  14. Balakshy V.I., Kostyuk D.E. // Appl. Opt. 2009. V. 48. P. 24. https://doi.org/10.1364/AO.48.000C24
  15. Balakshy V. I. // Appl. Opt. 2018. V. 57. P. 56. https://doi.org/10.1364/AO.57.000C56.
  16. Yablokova A.A., Machikhin A.S., Batshev V.I., Pozhar V.E., and Boritko S.V. // Proc.SPIE. 2019. V. 11032. Р. 15. https://doi.org/10.1117/12.2520803.
  17. Gorevoy A.V., Machikhin A.S., Martynov G.N., and Pozhar V.E. // Photonics Research. 2021. V. 9. P. 687. https://doi.org/10.1364/PRJ.417992.
  18. Kotov V.M., Shkerdin G.N., and Buliuk A.N. // Sov. J. Quantum Electron. 2011. V. 41. № 12. P.1109. https://doi.org/10.1070/QE2011v041n12ABEH014673
  19. Kotov V.M., Averin S.V., Kotov E.V., and Shkerdin G.N. // Appl. Opt. 2018. V. 57. P. 83. https://doi.org/10.1364/AO.57.000C83.
  20. Kotov V.M., Averin S.V. // Sov. J. Quantum Electron. 2020. V. 50. P. 305. https://doi.org/10.1070/QEL17137.
  21. Kotov V.M., Shkerdin G.N., and Averin S.V. // J. Communications Technol. Electron. 2016. V. 61. P. 1275. https://doi.org/10.1134/S1064226916110073
  22. Kotov V.M., Averin S.V., Zenkina A.A., Belousova A.S. // Computer Optics. 2022. V. 46. № 6. P. 905. https://doi.org/10.18287/2412-6179-CO-1119.
  23. Котов В.М., Аверин С.В., Зенкина А.А., Белоусова А.С. // КЭ. 2022. Т. 52. № 8. С. 754. https://elibrary.ru/item.asp?id=49437733
  24. Бычков С.И., Румянцев К.Е. Поиск и обнаружение оптических сигналов. Таганрог: Изд. ТРТУ, 2000.
  25. Богданович В.А., Вострецов А.Г. Теория устойчивого обнаружения, различения и оценивания сигналов. М.: Физматлит, 2003.
  26. McHugh Sean T. Understanding Photography: Master your Digital Camera and Capture That Perfect Photo. No Starch Press, 2018. https://www.amazon.com/Understanding-Photography- Digital-Capture-Perfect/dp/1593278942
  27. Молчанов В.Я., Китаев Ю.И., Колесников А.И., Нарвер В.Н., Розенштейн А.З., Солодовников Н.П., Шаповаленко К.Г. Теория и практика современной акустооптики. М.: Изд. дом МИСиС, 2015.
  28. Сиротин Ю.И., Шаскольская М.П. Основы кристаллофизики. М.: Наука, 1979.
  29. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1973.
  30. Акустические кристаллы / под ред. М.П. Шаскольской. М.: Наука, 1982.
  31. Кизель В.А., Бурков В.И. Гиротропия кристаллов. М.: Наука, 1980.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Vector diagram of acousto-optic diffraction in two symmetric Bragg orders in the crystallographic coordinate system (X,Y,Z), OZ is the optical axis of the crystal, OY is the direction of propagation of an acoustic wave with a wave vector q, T is the diffraction plane, ON is the normal to the OY axis lying in the T plane, β – the angle of inclination of the plane T to the axis OZ, K0, K+1, K-1 are the wave vectors of diffracted waves of zero, plus of the first and minus of the first order, α is the angle between ON and K0, 2θB is the double Bragg angle, S is a plane parallel to the XOY plane and containing the ends of the wave vectors K0, K+1, K-1, and the wave vector q.

Download (144KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Orientation of polarizations of diffracted rays. View of the S plane: E+1, E0, E-1 – ellipses of polarizations plus the first, zero and minus the first diffraction orders; P+1, P0, P-1 – the main polarization planes of the wave vectors K0, K+1, K-1; φ+1, φ0, φ-1 is the angles between the planes P+1, P0, P-1 and the OY axis; q is the wave vector of sound.

Download (80KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Transfer functions of plus of the first and minus of the first order, obtained respectively at sound frequencies of 34 MHz (a) and 42 MHz (b). Fig. a corresponds to the orientation of polarization along the X direction, b – along the Y direction. The angular size of the functions is approximately 5° × 5°.

Download (641KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. The image after Fourier processing in the plus first diffraction order (a), the original image (b), the image after Fourier processing in the minus first diffraction order (c). Image a is obtained using the transfer function Fig. 3a, image b – using the function Fig. 3b.

Download (60KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Optical scheme of the experimental setup: P1 – the plane of the input image; L1, L2 – lenses with focal length f performing Fourier transforms; AO - acousto–optical filter of spatial frequencies; K – polarization cube; L3, L4 – short-focus lenses magnifying output images; D3, D4 – diaphragms; S1, S2 – screens for viewing output images.

Download (124KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Photographs of images observed on screens S1 and S2: a – an image obtained at a frequency of 34 MHz and observed on screen S1; b – a photograph of an image on screen S1 in the absence of an electrical signal; c – an image on screen S2 obtained at a frequency of 42 MHz.

Download (358KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».