condition of incident and emerging beams parallelism and 7.5
◦
in case of deviation
from this condition, which is confirmed by experimental studies.
Keywords
:
anisotropic acousto-optic deflector, paratellurite, acousto-optic interaction
geometry, light-acoustic line, angular sweep range of beam.
Среди устройств, предназначенных для развертки лазерных пучков
в оптико-электронных системах различного назначения, акустоопти-
ческие дефлекторы (АОД) выделяются рядом преимуществ: высоким
быстродействием угловой развертки лазерного пучка [1], гибким про-
граммным алгоритмом управления, отсутствием механических узлов,
низкой потребляемой мощностью, малыми габаритными размерами и
массой. Ряд достигнутых характеристик АОД и их сочетание часто
невозможно получить при использовании развертывающих устройств
другого типа. Наилучшие характеристики АОД получены при исполь-
зовании анизотропной дифракции Брэгга [2–4], при которой синхро-
низм акустооптического взаимодействия существенно шире, чем в
случае изотропной дифракции. В видимой и ближней ИК-областях
оптического спектра наибольшее применение нашли анизотропные
АОД на парателлурите (
TeO
2
) — акустооптическом материале, обла-
дающим целым рядом уникальных характеристик [5, 6].
Одним из наиболее серьезных недостатков АОД остается относи-
тельно небольшие значения максимальных углов развертки сканирую-
щего пучка (как правило, до
3
◦
для длины волны 1,064 мкм). Исполь-
зование дополнительной афокальной системы для увеличения угла
развертки связано с увеличением расходимости пучка, что не всегда
допустимо. Настоящая работа посвящена исследованию возможности
создания анизотропного АОД с увеличенным угловым диапазоном раз-
вертки, что отчасти компенсирует указанный недостаток.
Рассмотрим основные этапы расчета анизотропного АОД.
При расчете акустооптических устройств используются векторные
диаграммы, которые выражают закон сохранения импульса при аку-
стооптическом взаимодействии [1] следующим образом:
~k
i
±
~K
=
~k
d
,
(1)
где
~k
i
= 2
πn
i
/λ
0
и
~k
d
= 2
πn
d
/λ
0
— волновые векторы падающего
и дифрагированного света,
n
i
и
n
d
— показатели преломления для
падающей и дифрагированной волн,
λ
0
— длина волны света в вакууме;
~K
= 2
πf/v
зв
— волновой вектор звука,
f
и
v
зв
— частота и скорость
акустической волны.
На рис. 1 приведена векторная диаграмма анизотропного акустооп-
тического взаимодействия в кристалле парателлурита, где система ко-
ординат определяется кристаллографическими направлениями
h
001
i
и
h
1 ˉ10
i
кристалла,
θ
i
,
θ
d
— углы падения и дифракции,
α
— угол среза
26 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2014. № 6
