Макет экспериментальной установки для исследования пространственно-временного интегрирования в акустооптической среде
Разработана функциональная модель взаимодействия акустической и оптической импульсных последовательностей сигналов в апертуре акустооптического модулятора. Экспериментальные данные подтверждают результаты моделирования и позволяют сделать вывод о корректности и адекватности модели....
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Дата: | 2008 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52489 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Макет экспериментальной установки для исследования пространственно-временного интегрирования в акустооптической среде / А.Н. Рудякова, А.Ю. Липинский, В.В. Данилов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 5. — С. 50-55. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859826433699872768 |
|---|---|
| author | Рудякова, А.Н. Липинский, А.Ю. Данилов, В.В. |
| author_facet | Рудякова, А.Н. Липинский, А.Ю. Данилов, В.В. |
| citation_txt | Макет экспериментальной установки для исследования пространственно-временного интегрирования в акустооптической среде / А.Н. Рудякова, А.Ю. Липинский, В.В. Данилов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 5. — С. 50-55. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Разработана функциональная модель взаимодействия акустической и оптической импульсных последовательностей сигналов в апертуре акустооптического модулятора. Экспериментальные данные подтверждают результаты моделирования и позволяют сделать вывод о корректности и адекватности модели.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:29:17Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 5
50
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
10.04 2008 ã.
Îïïîíåíò ê. ò. í. Ò. È. ÂÎÐÎÍßÊ
(Ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèé èíñòèòóò, ã. Ëüâîâ)
À. Í. ÐÓÄßÊÎÂÀ, ê. ò. í. À. Þ. ËÈÏÈÍÑÊÈÉ,
ä. ò. í. Â. Â. ÄÀÍÈËÎÂ
Óêðàèíà, Äîíåöêèé íàöèîíàëüíûé óíèâåðñèòåò
Å-mail: krf@dongu.donetsk.ua
ÌÀÊÅÒ ÝÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒÀËÜÍÎÉ ÓÑÒÀÍÎÂÊÈ
ÄËß ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß ÏÐÎÑÒÐÀÍÑÒÂÅÍÍÎ-ÂÐÅÌÅÍÍÎÃÎ
ÈÍÒÅÃÐÈÐÎÂÀÍÈß Â ÀÊÓÑÒÎÎÏÒÈ×ÅÑÊÎÉ ÑÐÅÄÅ
Ðàçðàáîòàíà ôóíêöèîíàëüíàÿ ìîäåëü âçà-
èìîäåéñòâèÿ àêóñòè÷åñêîé è îïòè÷åñêîé
èìïóëüñíûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé ñèãíà-
ëîâ â àïåðòóðå àêóñòîîïòè÷åñêîãî ìîäó-
ëÿòîðà. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ïîä-
òâåðæäàþò ðåçóëüòàòû ìîäåëèðîâàíèÿ
è ïîçâîëÿþò ñäåëàòü âûâîä î êîððåêòíî-
ñòè è àäåêâàòíîñòè ìîäåëè.
 ìíîãî÷èñëåííûõ ïóáëèêàöèÿõ, êàñàþùèõñÿ
ðàçðàáîòêè è ïîñòðîåíèÿ íîâûõ îïòîýëåêòðîííûõ àï-
ïàðàòíûõ ñðåäñòâ (ÀÑ) îáðàáîòêè ñèãíàëîâ, ðàññìîò-
ðåíà êîíöåïöèÿ ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé äóàëü-
íîñòè [1]. Îíà âûðàæàåòñÿ â òîì, ÷òî ìîæíî ïðîâå-
ñòè ïàðàëëåëü ìåæäó ïðîñòðàíñòâåííîé ñèñòåìîé
îáðàáîòêè ñèãíàëîâ (ïðîöåññû ïàðàêñèàëüíîé äè-
ôðàêöèè ëó÷à, ïðîõîäÿùåãî â ïðîñòðàíñòâå), êîòîðàÿ
óâåëè÷èâàåò èëè óìåíüøàåò èçîáðàæåíèå, è âðåìåí-
íîé ñèñòåìîé (ïðîöåññû äèñïåðñèè óçêîïîëîñíûõ
èìïóëüñîâ â äèýëåêòðè÷åñêîé ñðåäå), êîòîðàÿ ðàñòÿ-
ãèâàåò èëè ñæèìàåò èìïóëüñ. Ýòè ïðîöåññû îïèñû-
âàþòñÿ ïîäîáíûìè óðàâíåíèÿìè [2�7]. Èñïîëüçóÿ
òàêîé òåîðåòè÷åñêèé ïîäõîä, ìîæíî îòìåòèòü ïðî-
ñòðàíñòâåííî-âðåìåííóþ äóàëüíîñòü, ïðèñóùóþ
àêóñòîîïòè÷åñêèì óñòðîéñòâàì îáðàáîòêè ñèãíàëîâ
â öåëîì.
Õîðîøî èçâåñòíû è íàõîäÿò øèðîêîå ïðèìåíåíèå
àêóñòîîïòè÷åñêèå ÀÑ, ðàáîòàþùèå è êàê ïðîñòðàí-
ñòâåííàÿ ñèñòåìà îáðàáîòêè èçîáðàæåíèé [8], è êàê
âðåìåííàÿ ñèñòåìà îáðàáîòêè ñèãíàëîâ, êîòîðàÿ ìî-
æåò ðàñòÿíóòü èëè ñæàòü èìïóëüñ [9, 10]. Â ðàáîòå
[11] ðàññìîòðåíî íåëèíåéíîå ïðåîáðàçîâàíèå ïðî-
ñòðàíñòâåííî-âðåìåííîãî ñèãíàëà (àêóñòè÷åñêîãî
âîëíîâîãî ïàêåòà) â àïåðòóðå àêóñòîîïòè÷åñêîãî ìî-
äóëÿòîðà (ÀÎÌ) è ïîêàçàíî, ÷òî àêóñòîîïòè÷åñêóþ
ÿ÷åéêó ìîæíî îòíåñòè ê ãîìîìîðôíûì ñèñòåìàì ñ
âõîäíîé îïåðàöèåé ñëîæåíèÿ è âûõîäíîé îïåðàöèåé
óìíîæåíèÿ. Áîëåå òîãî, àêóñòîîïòè÷åñêèå ïðîöåññî-
ðû êîððåëÿöèîííîãî òèïà ìîãóò áûòü ïîñòðîåíû êàê
àêóñòîîïòè÷åñêèé êîððåëÿòîð ñ ïðîñòðàíñòâåííûì
èëè âðåìåííûì èíòåãðèðîâàíèåì (ÀÎÊÏÈ è ÀÎÊ-
ÂÈ, ñîîòâåòñòâåííî) [12].  ïåðâîì ñëó÷àå êîððåëÿ-
öèîííûé èíòåãðàë ôîðìèðóåòñÿ çà ñ÷åò èíòåãðèðîâà-
íèÿ ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííûõ ðàñïðåäåëåíèé ïî
ïðîñòðàíñòâåííîé êîîðäèíàòå, êîòîðàÿ ñîâïàäàåò ñ íà-
ïðàâëåíèåì ðàñïðîñòðàíåíèÿ çâóêà â àêóñòîîïòè÷åñ-
êîé ñðåäå. Âî âòîðîì ñëó÷àå èíòåãðèðîâàíèå îñóùå-
ñòâëÿåòñÿ çà ñ÷åò íàêîïëåíèÿ çàðÿäà ôîòîïðèåìíè-
êîì, ò. å. ñèãíàë èíòåãðèðóåòñÿ â íàïðàâëåíèè ðàñ-
ïðîñòðàíåíèÿ ñâåòîâîé âîëíû. Òðóäíîñòè, âîçíèêà-
þùèå ïðè ðåøåíèè çàäà÷è ñîçäàíèÿ àêóñòîîïòè÷åñ-
êîãî óñòðîéñòâà îáðàáîòêè ñèãíàëîâ, â êîòîðîì âû-
ïîëíÿåòñÿ ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîå èíòåãðèðîâà-
íèå, ìîãóò áûòü ïðåîäîëåíû ïóòåì ñîçäàíèÿ ìàòåìà-
òè÷åñêîé ìîäåëè àêóñòîîïòè÷åñêîé ÿ÷åéêè â âèäå ñî-
âîêóïíîñòè îòäåëüíûõ ýëåìåíòîâ (ÀÎÊÏÈ è ÀÎÊÂÈ)
ñ ñîîòâåòñòâóþùèìè ñâÿçÿìè ìåæäó íèìè [13, 14].
Öåëüþ íàñòîÿùåé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ ýêñïåðèìåí-
òàëüíîå ïîäòâåðæäåíèå äîñòîâåðíîñòè ìàòåìàòè÷å-
ñêîé ìîäåëè ÀÎÌ, ðàáîòàþùåãî â ðåæèìå ïðîñòðàí-
ñòâåííî-âðåìåííîãî èíòåãðèðîâàíèÿ, ïðåäëîæåííîé
àâòîðàìè â [13]:
( )
( ) ( )
( ) ( )
2 2
0
2 2
d äëÿ ,
4
~
d äëÿ ,
4
t
âõ a
d t
âõ a
t W V
V
u t s t W V
i t
V
u t s t W V
−
τ τ <
τ τ ≥
∫
∫
ãäå id(t) �
uâõ(t) �
sa(τ) �
V �
âûõîäíîé ñèãíàë ôîòîäåòåêòîðà;
àìïëèòóäà ïàäàþùåãî ñâåòîâîãî ïó÷êà;
àìïëèòóäà àêóñòè÷åñêîãî ñèãíàëà, çàïîëíÿþùåãî îá-
ëàñòü àêóñòîîïòè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ äëèíîé W;
ñêîðîñòü çâóêà â ñðåäå.
Ðèñ. 1. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ýêñïåðèìåíòàëüíîé óñòàíîâêè:
1 � èñòî÷íèê ñâåòà; 2, 3 � ÀÎÌ-1, -2; 4, 5 � äðàéâåðû ÀÎÌ;
6 � ôîòîïðèåìíîå óñòðîéñòâî; 7 � ãåíåðàòîð èìïóëüñíîãî ñèã-
íàëà äëÿ äðàéâåðîâ ÀÎÌ
1
2
3
4
5
6
7
Êàíàë 1
Êàíàë 0
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 5
51
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ýêñïåðèìåíòàëüíîé óñòàíîâêè
äëÿ èññëåäîâàíèÿ ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîãî èí-
òåãðèðîâàíèÿ â àêóñòîîïòè÷åñêîé ñðåäå èçîáðàæåíà
íà ðèñ. 1.
Èñòî÷íèê ñâåòà, ÀÎÌ-1, ÀÎÌ-2 è ôîòîïðèåìíîå
óñòðîéñòâî óñòàíîâëåíû íà îïòè÷åñêîé ñêàìüå. Ãå-
íåðàòîð ýëåêòðè÷åñêîãî èìïóëüñíîãî ñèãíàëà è äî-
ïîëíèòåëüíîå îáîðóäîâàíèå ðàçìåùåíû íà ëàáîðà-
òîðíîé ñòîéêå.  êà÷åñòâå èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ äðàé-
âåðîâ ÀÎÌ è ôîòîïðèåìíîãî óñòðîéñòâà èñïîëüçó-
þòñÿ àêêóìóëÿòîðû òèïà APC RBC17 ñ ýëåêòðîííû-
ìè ñòàáèëèçàòîðàìè âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ.
 îñíîâó ýêñïåðèìåíòà ïîëîæåíî ñëåäóþùåå.
Ôîðìèðîâàíèå âûõîäíîãî îïòè÷åñêîãî ñèãíàëà ÀÎÌ
çàâèñèò îò ïðîöåññà çàïîëíåíèÿ àêóñòè÷åñêèì èì-
ïóëüñîì îáëàñòè àêóñòîîïòè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ
â ñëó÷àå äèñêðåòíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ìîùíîñòè çâó-
êîâîãî ñèãíàëà â àêóñòîîïòè÷åñêîé ñðåäå. Åñëè æå
âõîäíîé ñèãíàë áóäåò èìåòü âèä îïòè÷åñêîé èìïóëüñ-
íîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè (ôîðìà èìïóëüñîâ ïðÿìî-
óãîëüíàÿ), òî ïðè ñîîòâåòñòâóþùåì ôàçîâîì ñäâèãå
ìåæäó îïòè÷åñêèìè è àêóñòè÷åñêèìè èìïóëüñàìè,
ïîñòóïàþùèìè íà îïòè÷åñêèé è àêóñòè÷åñêèé âõîä
ÀÎÌ, ìîæíî ïîëó÷èòü âûõîäíîé îïòè÷åñêèé èì-
ïóëüñ ñ ïîëîãèìè ôðîíòîì è ñïàäîì, âîçíèêàþùèìè
â ðåçóëüòàòå ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîãî èíòåãðè-
ðîâàíèÿ â àêóñòîîïòè÷åñêîé ñðåäå. Èñòî÷íèê ñâåòà
âìåñòå ñ ÀÎÌ-1 ôîðìèðóþò îïòè÷åñêóþ èìïóëüñ-
íóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü, ïîñòóïàþùóþ íà îïòè÷å-
ñêèé âõîä ÀÎÌ-2.  îáëàñòè àêóñòîîïòè÷åñêîãî âçà-
èìîäåéñòâèÿ ÀÎÌ-2 âûïîëíÿåòñÿ ïðîñòðàíñòâåííî-
âðåìåííîå èíòåãðèðîâàíèå, ðåçóëüòàò êîòîðîãî ðå-
ãèñòðèðóåòñÿ ôîòîïðèåìíûì óñòðîéñòâîì. Ôàçîâûé
ñäâèã àêóñòè÷åñêîãî ñèãíàëà îòíîñèòåëüíî îïòè÷å-
ñêîãî çàäàåòñÿ ãåíåðàòîðîì èìïóëüñíîãî ýëåêòðè÷å-
ñêîãî ñèãíàëà.
Ðàññìîòðèì ôîðìèðîâàòåëü îïòè÷åñêîé èìïóëüñ-
íîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè.  êà÷åñòâå èñòî÷íèêà ñâå-
òà èñïîëüçóåòñÿ ãåëèé-íåîíîâûé ëàçåð Melles Griot
05-LHR-911 ñ ðàáî÷åé äëèíîé âîëíû 632,8 íì è ìîù-
íîñòüþ èçëó÷åíèÿ 5 ìÂò. Îïòè÷åñêàÿ èìïóëüñíàÿ
ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ôîðìèðóåòñÿ ìîäóëÿòîðîì
Isomet 1205C-1, òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè êîòî-
ðîãî ïðèâåäåíû â òàáëèöå.
Ãåíåðàòîð ýëåêòðè÷åñêîãî èìïóëüñíîãî ñèãíàëà
ñîñòîèò èç äâóõ óçëîâ: 4-êàíàëüíîãî öèôðîâîãî ñèí-
òåçàòîðà ãàðìîíè÷åñêîãî ñèãíàëà è ôîðìèðîâàòåëÿ
èìïóëüñíîãî ñèãíàëà (ÒÒË-óðîâíÿ) íà îñíîâå áûñò-
ðîäåéñòâóþùèõ êîìïàðàòîðîâ.
 êà÷åñòâå ãåíåðàòîðà ãàðìîíè÷åñêîãî ñèãíàëà
èñïîëüçîâàí ìíîãîêàíàëüíûé öèôðîâîé ñèíòåçàòîð
÷àñòîò DDS AD9959 ïðîèçâîäñòâà ôèðìû Analog
Devices, ñîäåðæàùèé 4 íåçàâèñèìî ïðîãðàììèðóå-
ìûõ êàíàëà. Íà ðèñ. 2 ïðèâåäåíà ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà
îòëàäî÷íîãî ìîäóëÿ AD9959 Evaluation Board.
Äëÿ êàæäîãî èç ÷åòûðåõ êàíàëîâ DDS AD9959
îáåñïå÷åíà 14-ðàçðÿäíàÿ íàñòðîéêà ñäâèãà ôàç, 32-
ðàçðÿäíîå ðàçðåøåíèå ïî ÷àñòîòå è 10-ðàçðÿäíàÿ ðå-
ãóëèðîâêà àìïëèòóäû. Òàêæå ïðåäóñìîòðåíà âîçìîæ-
íîñòü ìîäóëÿöèè è ðàçâåðòêè ñèãíàëà ïî ÷àñòîòå, ïðè
ýòîì îáåñïå÷èâàåòñÿ ïîäàâëåíèå ñèãíàëîâ ñîñåäíèõ
êàíàëîâ íå ìåíåå �60 äÁ.
 ñèíòåçàòîðå AD9959 íåçàâèñèìûå êàíàëû ñèí-
õðîíèçèðîâàíû ñ ïîìîùüþ îáùåãî çàäàþùåãî ãå-
íåðàòîðà, ÷òî ïîìîãàåò èçáåæàòü ñëîæíîñòåé, ñâÿ-
çàííûõ ñ ñèíõðîíèçàöèåé íåñêîëüêèõ ñèíòåçàòîðîâ
÷àñòîò. Ïðîãðàììèðóåìûé êîíòðîëü êàíàëîâ ïîçâî-
ëÿåò êîððåêòèðîâàòü ôàçîâûé ñäâèã, êîòîðûé âîçíè-
êàåò âî âíåøíèõ àíàëîãîâûõ öåïÿõ, òàêèõ êàê öåïè
ôèëüòðàöèè, óñèëåíèÿ, à òàêæå êîìïåíñèðîâàòü çà-
äåðæêè, âíîñèìûå ïðîâîäíèêàìè ïå÷àòíîé ïëàòû.
Ñèíòåçàòîð îòëè÷àåòñÿ íèçêèì ýíåðãîïîòðåáëåíèåì
� ìåíåå 165 ìÂò íà êàíàë.
Êîìïàðàòîð AD8564, âêëþ÷åííûé ïî ñõåìå, èçîá-
ðàæåííîé íà ðèñ. 3, ñðàâíèâàåò àìïëèòóäû ãàðìî-
íè÷åñêèõ ñèãíàëîâ êàíàëîâ 0 è 1 öèôðîâîãî ñèíòå-
çàòîðà AD9959 ñ ñèãíàëàìè îò ïåðåñòðàèâàåìûõ èñ-
òî÷íèêîâ îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ ÈÎÍ0 èëè ÈÎÍ1,
ñîîòâåòñòâåííî.
 çàâèñèìîñòè îò çíà÷åíèÿ âûõîäíîãî ïîñòîÿí-
íîãî íàïðÿæåíèÿ ÈÎÍ0 èëè ÈÎÍ1 èçìåíÿåòñÿ ôà-
çîâûé óãîë ñèãíàëîâ äëÿ êàíàëîâ 0 è 1, ïðè êîòîðîì
ïðîèñõîäèò ïåðåêëþ÷åíèå êîìïàðàòîðîâ. Òàêèì îá-
ðàçîì ìîæíî ôîðìèðîâàòü ïðÿìîóãîëüíûå èìïóëü-
ñû íåîáõîäèìîé äëèòåëüíîñòè è ñêâàæíîñòè. Ôàçî-
âûé ñäâèã ìåæäó ñôîðìèðîâàííûìè èìïóëüñíûìè
ïîñëåäîâàòåëüíîñòÿìè çàäàåòñÿ â îäíîì èç êàíàëîâ
öèôðîâîãî ñèíòåçàòîðà AD9959.
 ñîñòàâ ôîòîïðèåìíîãî óñòðîéñòâà âõîäÿò áûñ-
òðîäåéñòâóþùèé êðåìíèåâûé p�i�n-ôîòîäèîä
Hamamatsu S5573 è ìàëîøóìÿùèé óñèëèòåëü ôîòî-
òîêà íà îïåðàöèîííîì óñèëèòåëå AD8055.
Òðàíñèìïåäàíñíûé óñèëèòåëü ôîòîòîêà îáåñïå÷è-
âàåò âûñîêîå âõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå è ìàëûé óðîâåíü
ñîáñòâåííûõ øóìîâ [15] è îñóùåñòâëÿåò ïðåîáðàçî-
âàíèå ìàëûõ òîêîâ (íA) â íàïðÿæåíèÿ ñ òàêîé àìïëè-
òóäîé, êîòîðàÿ ìîæåò áûòü çàðåãèñòðèðîâàíà ëàáîðà-
òîðíûì îáîðóäîâàíèåì (10�100 ìÂ). Îòíîøåíèå âû-
õîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ê ôîòîòîêó ðàâíî 1003 Îì.
Ëàçåðíûé ïó÷îê äèàìåòðîì, ðàâíûì àïåðòóðå
ìîäóëÿòîðà (1 ìì), íàïðàâëÿëñÿ íà ÀÎÌ ïîä óãëîì
Áðýããà, ýëåêòðè÷åñêèé ñèãíàë íà âûõîäå ôîòîïðè-
åìíîãî óñòðîéñòâà, ñîîòâåòñòâóþùèé èíòåíñèâíîñòè
ïåðâîãî ïîðÿäêà äèôðàêöèè ÀÎÌ, ðåãèñòðèðîâàëñÿ
îñöèëëîãðàôîì Tektronix TDS 220.
Âåðõíÿÿ îñöèëëîãðàììà íà ðèñ. 4 ñîîòâåòñòâóåò
ñèãíàëó, ïîñòóïàþùåìó íà âõîä äðàéâåðà ÀÎÌ ñ
âûõîäà ãåíåðàòîðà ýëåêòðè÷åñêîãî èìïóëüñíîãî ñèã-
íàëà. Êàê âèäíî, ÷àñòîòà ñëåäîâàíèÿ èìïóëüñîâ �
1 ÌÃö, àìïëèòóäà � 2,88 Â. Íà íèæíåé îñöèëëî-
ãðàììå � ñèãíàë ñ ôîòîïðèåìíèêà, ñîîòâåòñòâóþùèé
Äèàïàçîí äëèí âîëí, ìêì 0,442�1,5
Ñðåäà âçàèìîäåéñòâèÿ Ìîëèáäàò ñâèíöà
Àêóñòè÷åñêàÿ ñêîðîñòü, ìì/ìêñ 3,63
Àïåðòóðà, ìì 1
Öåíòðàëüíàÿ ÷àñòîòà ðàäèîñèãíàëà,
ÌÃö
80
Ïîëîñà ïåðåñòðîéêè ðàäèîñèãíàëà,
ÌÃö
30
Âõîäíîé èìïåäàíñ, Îì 50
Òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ÀÎÌ Isomet 1205C-1
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 5
52
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
Ðèñ. 2. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà îòëàäî÷íîãî ìîäóëÿ DDS AD9959
Êàíàë 0
Êàíàë 1
Êàíàë 2
Êàíàë 3
Ñèãíàë
îïîðíîãî
ãåíåðàòîðà
XTAL
J4
J9
J13
J1
J2
J3
J11
J12
J8
J5
J6
J7
ÔÍ×
ÔÍ×
ÔÍ×
ÔÍ×
Âûõîä
ÖÀÏ 0
Âûõîä
ÖÀÏ 1
Âûõîä
ÖÀÏ 2
Âûõîä
ÖÀÏ 3
DDS 0
DDS 1
DDS 2
DDS 3
Ñõåìû
ñèíõðîíè-
çàöèè è
óïðàâëåíèÿ
Òàêòîâàÿ
÷àñòîòà
fòêò
M
U
X
4õ -
20õ
Óìíîæèòåëü ÷àñòîòû
ñèãíàëà îïîðíîãî ãåíåðàòî-
ðà
÷4
Âûõîä fòêò/4
Âõîä âíåøíåé
ñèíõðîíèçàöèè
Âûõîä âíåøíåé
ñèíõðîíèçàöèè
Ðèñ. 3. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ôîðìèðîâàíèÿ èìïóëüñîâ ñ
ïåðåìåííîé ñêâàæíîñòüþ è äëèòåëüíîñòüþ
AD9959
Êàíàë 0
Êàíàë 1
ÈÎÍ0
ÈÎÍ1
AD8564
AD8564
Ê äðàéâåðó
ÀÎÌ-1
Ê äðàéâåðó
ÀÎÌ-2
Ðèñ. 4. Îñöèëëîãðàììû ñèãíàëà, ïîñòóïàþùåãî íà âõîä
äðàéâåðà ÀÎÌ-1 (âåðõíÿÿ), è ñèãíàëà ñ âûõîäà ôîòî-
ïðèåìíèêà (íèæíÿÿ)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 5
53
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
ïåðâîìó ïîðÿäêó äèôðàêöèè. ×àñòîòà ñëåäîâàíèÿ îï-
òè÷åñêèõ èìïóëüñîâ � 1 ÌÃö, àìïëèòóäà íà âûõîäå
óñèëèòåëÿ ôîòîòîêà � 296 ìÂ, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò âå-
ëè÷èíå ôîòîòîêà îêîëî 295 ìêÀ.
Ìîäåëèðîâàíèå ïðîöåññà ïðîñòðàíñòâåííî-
âðåìåííîãî èíòåãðèðîâàíèÿ îïòîýëåêòðîííûìè
àêóñòîîïòè÷åñêèìè óñòðîéñòâàìè
Ñõåìà ôóíêöèîíàëüíîé ìîäåëè ýêñïåðèìåíòàëü-
íîé óñòàíîâêè äëÿ èññëåäîâàíèÿ ïðîñòðàíñòâåííî-
âðåìåííîãî èíòåãðèðîâàíèÿ â àêóñòîîïòè÷åñêîé ñðå-
äå ñ äèñêðåòíûì ïðåäñòàâëåíèåì àêóñòè÷åñêîãî è
ñâåòîâîãî ñèãíàëîâ, ðàçðàáîòàííàÿ ñ èñïîëüçîâàíè-
åì ïàêåòà Simulink 6.1, ïîêàçàíà íà ðèñ. 5. Çäåñü
ìîäåëü ÀÎÌ àíàëîãè÷íà ìîäåëè, èñïîëüçóåìîé â
àêóñòîîïòè÷åñêîì öèôðî-àíàëîãîâîì ïðåîáðàçîâàòå-
ëå [13], åå àïåðòóðà è ñêîðîñòü çâóêîâîé âîëíû ñîîò-
âåòñòâóþò òåõíè÷åñêèì õàðàêòåðèñòèêàì èñïîëüçó-
åìîãî ìîäóëÿòîðà (ñì. òàáëèöó).
Ñòðóêòóðà ìîäåëè êîìïàðàòîðà AD8564 (ðèñ. 6)
ñîäåðæèò èíåðöèîííîå çâåíî, îòðàæàþùåå äèíàìè-
÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ðåàëüíîãî êîìïàðàòîðà.
Íà âõîäû 1 è 2 ïîäàåòñÿ ïîñòîÿííûé ñèãíàë, ìî-
äåëèðóþùèé ñèãíàë îò èñòî÷íèêà îïîðíîãî íàïðÿ-
æåíèÿ, à òàêæå ñèíóñîèäàëüíûé ñèãíàë, ìîäåëèðó-
þùèé ñèãíàë ñ âûõîäà öèôðîâîãî ñèíòåçàòîðà ÷àñ-
òîò AD9959. Ðåçóëüòàò ìîäåëèðîâàíèÿ ñèãíàëà íà âû-
õîäå êîìïàðàòîðà 1, êîòîðûé çàòåì ïîäàåòñÿ íà âõîä
ÀÎÌ-1, ïðåäñòàâëåí íà ðèñ. 7. Ðèñ. 8. Íàïðÿæåíèå íà âûõîäå ìîäåëè ôîòîïðèåìíèêà AOM-1
Uôï, Â
0,2
0,1
0
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
Âðåìÿ, ñ·10�6
Ðèñ. 5. Ñõåìà ôóíêöèîíàëüíîé ìîäåëè ýêñïåðèìåíòàëüíîé óñòàíîâêè
0,0
AD9959
(Êàíàë 0) Out1
Êîìïàðàòîð 1
AD8465
Ñèãíàë
íà âûõîäå
êîìïàðàòîðà
AOM-1
In1 Out1
Äðàéâåð
AOM-1
-C-
HeNe-ëàçåð In1
In2
Out1
Out2
Out3
AOM-1
(Isomet 1205C-1)
In1 Out1
Ôîòîïðèåìíèê
îïòè÷åñêîãî
ñèãíàëà ÀÎÌ-1
Ñèãíàë
íà âûõîäå
ôîòîïðèåìíèêà
ÀÎÌ-1
AD9959
(Êàíàë 1)
ÈÎÍ0
(îïòè÷åñ-
êèé)
ÎÈÍ1
(àêóñòè÷åñ-
êèé)
0,0
Out1
Êîìïàðàòîð
2
AD8564
(êàíàë 1)
Àêóñòè÷åñêèé ñèãíàë
íà âûõîäå
êîìïàðàòîðà (AOM-2)
In1 Out1
Äðàéâåð
AOM-2
In1
In2
Out1
Out2
Out3
AOM-2
(Isomet 1205C-1)
In1 Out1
Ôîòîïðèåìíèê
Ñèãíàë
íà âûõîäå
ôîòîïðèåì-
íèêà
Ðèñ. 6. Ìîäåëü êîìïàðàòîðà
Ñëîæåíèå
<=0,005
Ïðåîáðà-
çîâàòåëü
Ñðàâíåíèå
ñ êîíñòàíòîé
Ïðåîáðàçîâàíèå
äàííûõ
num(s)
15e�9s+1
1
2
1
Âûõîä
Èíåðöèîííîå
çâåíî
Ðèñ. 7. Ñèãíàë íà âûõîäå ìîäåëè êîìïàðàòîðà
Uêîì,
Â
2
1
0
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
Âðåìÿ, ñ·10�6
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 5
54
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
Ðèñ. 9. Ñèãíàë íà âûõîäå ôîòîïðèåìíèêà ïðè ðàçëè÷íûõ
ôàçîâûõ ñäâèãàõ ìåæäó êàíàëàìè 0 è 1 ãåíåðàòîðà ãàðìî-
íè÷åñêèõ êîëåáàíèé:
à � 0°; á � 240°; â � 120°; ã � 180°; ä � 170°; å � 190°
Uôï, Â
0,06
0,04
0,02
0
0 1 2 3 4 5
Âðåìÿ, ñ·10�6
Uôï, Â
0,06
0,04
0,02
0
0 1 2 3 4 5
Âðåìÿ, ñ·10�6
à)
á) Uôï, Â
0,06
0,04
0,02
0
0 1 2 3 4 5
Âðåìÿ, ñ·10�6
â) Uôï, Â
0,06
0,04
0,02
0
0 1 2 3 4 5
Âðåìÿ, ñ·10�6
ã) Uôï, Â
0,06
0,04
0,02
0
0 1 2 3 4 5
Âðåìÿ, ñ·10�6
ä) Uôï, Â
0,06
0,04
0,02
0
0 1 2 3 4 5
Âðåìÿ, ñ·10�6
å)
â)
ã)
ä)
å)
Ðèñ. 10. Îñöèëëîãðàììû ñèãíàëà íà âûõîäå ôîòîïðèåì-
íèêà ïðè ðàçëè÷íûõ ôàçîâûõ ñäâèãàõ ìåæäó êàíàëàìè 0
è 1 ãåíåðàòîðà AD9959:
à � 0°; á � 240°; â � 120°; ã � 180°; ä � 170°; å � 190°
à)
á)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2008, ¹ 5
55
ÒÅÕÍÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÏÐÎÖÅÑÑÛ È ÎÁÎÐÓÄÎÂÀÍÈÅ
Íà âûõîäå ÀÎÌ-1 ïîëó÷àåì îïòè÷åñêèé ñèãíàë
ïåðâîãî äèôðàêöèîííîãî ïîðÿäêà (ðèñ. 8), ñîîòâåò-
ñòâóþùèé îïòè÷åñêîìó ñèãíàëó Isomet 1205Ñ-1.
Ïðèâåäåííûå íà ðèñ. 7 è 8 ñèãíàëû ñîãëàñóþòñÿ
ñ îñöèëëîãðàììîé, ïîëó÷åííîé â ðåçóëüòàòå ýêñïå-
ðèìåíòà (ðèñ. 4).
Ñ âûõîäà ÀÎÌ-1 ñèãíàë (ðèñ. 8) ïîäàåòñÿ íà îï-
òè÷åñêèé âõîä ÀÎÌ-2. Ðåçóëüòàòû ìîäåëèðîâàíèÿ
ñèãíàëà íà âûõîäå ôîòîïðèåìíîãî óñòðîéñòâà äëÿ
ðàçëè÷íûõ çíà÷åíèé ôàçîâîãî ñäâèãà ìåæäó êàíà-
ëàìè 0 è 1 ïðèâåäåíû íà ðèñ. 9.
 ðåçóëüòàòå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé
ïîëó÷åíû îñöèëëîãðàììû ýëåêòðè÷åñêîãî ñèãíàëà
íà âûõîäå ôîòîïðèåìíèêà ïðè ðàçëè÷íûõ ôàçîâûõ
ñäâèãàõ ìåæäó êàíàëàìè 0 è 1 ãåíåðàòîðà ãàðìîíè-
÷åñêèõ êîëåáàíèé AD9959 (ðèñ. 10).
***
Òàêèì îáðàçîì, â ðàáîòå ïðåäñòàâëåí ðàçðàáîòàí-
íûé àâòîðàìè ìàêåò ýêñïåðèìåíòàëüíîé óñòàíîâêè
äëÿ èññëåäîâàíèÿ ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîãî èí-
òåãðèðîâàíèÿ â àêóñòîîïòè÷åñêîé ñðåäå.
Ïðîâåäåíî ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå âçà-
èìîäåéñòâèÿ ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîãî ñèãíàëà
(àêóñòè÷åñêîãî èìïóëüñà) ñ îïòè÷åñêîé èìïóëüñíîé
ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ â àïåðòóðå àêóñòîîïòè÷åñêî-
ãî ìîäóëÿòîðà.
Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ (îñöèëëîãðàììû ðèñ. 10)
ñîîòâåòñòâóþò âðåìåííûì çàâèñèìîñòÿì âûõîäíî-
ãî ñèãíàëà ôîòîïðèåìíèêà, ïîëó÷åííûì â õîäå ôóí-
êöèîíàëüíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ (ðèñ. 9), ÷òî ïîäòâåð-
æäàåò âåðíîñòü âûáðàííîé ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè
ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîãî èíòåãðèðîâàíèÿ â àêó-
ñòîîïòè÷åñêîé ñðåäå.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Van Howe J., Xu C. Ultrafast optical signal processing based
upon space-time dualities // Journal of Lightwave Technology.�
2006.� Vol. 24, N 7.� P. 2649�2662.
2. Mouradian L. K., Louradour F., Messager V. et al. Spectro-
temporal imaging of femtosecond events // IEEE J. Quantum
Electron.� 2000.� Vol. 36, N 7.� P. 795�801.
3. Nakazawa M., Hirooka T. Distortion-free optical transmission
using time-domain optical Fourier transformation and transform-
limited optical pulses // J. Opt. Soc. Amer. B, Opt. Phys.� 2005.�
Vol. 22, N 9.� P. 1842�1855.
4. Hakimi H., Hakimi F., Hall K. L., Rauschenbach K. A., A new
wideband pulse-restoration technique for digital fiber-optic commu-
nication systems using temporal gratings // IEEE Photon. Technol.
Lett.� 1999.� Vol. 11, N 8.� P. 1048�1050.
5. Azana J., Muriel M. A. Real-time optical spectrum analysis
based on the time-space duality in chirped fiber gratings // IEEE J.
Quantum Electron.� 2000.� Vol. 36, N 5.� P. 517�526.
6. Hall K. L., Moriarty D. T., Hakimi H. et al. An ultrafast variable
optical delay technique // IEEE Photon. Technol. Lett.� 2000.� Vol. 12,
N 2.� P. 208�210.
7. Akhmanov S. A., Vysloukh V. A., Chirkin A. S. Optics of fem-
tosecond laser pulses // AIP.� New York.� 1992.� P. 14�17.
8. Turpin T. M. Spectrum analysis using optical processing // IEEE
Proceedings.� 1981.� Vol. 69, N 1.� P. 79�92. (ñì. òàêæå ÒÈÈÝÐ.�
1981.� T. 69, ¹ 1.� C. 93�108).
9. Rhodes W. T. Acousto-Optic Signal Processing: Convolution
and Correlation // Proc. IEEE.� 1981.� Vol. 69, N 1.� P. 65�79.
(ñì. òàêæå ÒÈÈÝÐ.� Ò. 69, ¹ 1.� Ñ. 74�91).
10. Pat. 6091522 USA. Acousto-optic channelizer-based ultra-
wideband signal processor / P. F. Snawerdt III, M. D. Koontz, R. K.
Morse, N. C. Hollingsworth.� 2000.
11. Êóëàêîâ Ñ. Â., Ìîñêàëåö Î. Ä., Ðàçæèâèí Á. Ï. Àêóñòè-
÷åñêèé ìîäóëÿòîð ñâåòà êàê ýëåìåíò îïòè÷åñêîé ñèñòåìû îáðà-
áîòêè ñèãíàëîâ // B êí.: Àêóñòîîïòè÷åñêèå ìåòîäû îáðàáîòêè
èíôîðìàöèè.� Ë.: Íàóêà, 1978.� C. 73�78.
12. Áàðóçäèí Ñ. À., Åãîðîâ Þ. Â., Êàëèíèêîñ Á. À. è äð. Ôóí-
êöèîíàëüíûå óñòðîéñòâà îáðàáîòêè ñèãíàëîâ.� Ì.: Ðàäèî è
ñâÿçü, 1997.
13. Ðóäÿêîâà À. Í., Ëèïèíñêèé À. Þ., Äàíèëîâ Â. Â. Îïòîý-
ëåêòðîííûé àêóñòîîïòè÷åñêèé öèôðî-àíàëîãîâûé ïðåîáðàçîâà-
òåëü // Ðåºñòðàö³ÿ, çáåð³ãàííÿ ³ îáðîáêà äàíèõ.� 2007.� T. 9,
¹ 4.� C. 119�131.
14. Ïàò. 29963 Óêðà¿íè. Àêóñòîîïòè÷íèé öèôðî-àíàëîãîâèé ïå-
ðåòâîðþâà÷. Ðóäÿêîâà Ã. Ì., ˳ïèíñüêèé Î. Þ., Äàíèëîâ Â. Â.� 2008.
15. P. C. D. Hobbs. Building Electro-Optical Systems: Making It
All Work. Wiley, New York, 2000.� Ð. 625�651.
ÍÎÂÛÅ ÊÍÈÃÈ
Í
Î
Â
Û
Å
Ê
Í
È
Ã
È
Âîëîêîííî-îïòè÷åñêèå äàò÷èêè / Ïîä ðåä. Ý. Óääà.� Ì.: Òåõíîñôåðà,
2008, 520 ñòð.
Êíèãà, íàïèñàííàÿ âñåìèðíî ïðèçíàííûìè ñïåöèàëèñòà-
ìè, ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ââîäíûé êóðñ â áûñòðî ðàçâèâàþ-
ùóþñÿ è îõâàòûâàþùóþ íîâûå ñôåðû ïðèëîæåíèé îáëàñòü
âîëîêîííî-îïòè÷åñêèõ äàò÷èêîâ.  êàæäîì èç òðåõ ðàçäå-
ëîâ � Îñíîâíûå êîìïîíåíòû, Òåõíîëîãèÿ è Ïðèëîæåíèÿ
� ïðèâîäÿòñÿ îòäåëüíûå ïðèìåðû îñíîâíûõ äîñòèæåíèé â
ýòîé îáëàñòè. Âìåñòå îíè ïðåäîñòàâëÿþò èíæåíåðàì, íàó÷-
íûì ðàáîòíèêàì, ñòóäåíòàì ñòàðøèõ êóðñîâ è àñïèðàíòàì
âîçìîæíîñòü ñîñòàâèòü öåëüíîå âïå÷àòëåíèå î âîëîêîííî-
îïòè÷åñêèõ äàò÷èêàõ.
Êíèãà ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â êà÷åñòâå ïîñîáèÿ ïðè ÷òå-
íèè ó÷åáíûõ êóðñîâ, à òàêæå íà ïðîìûøëåííûõ ñåìèíàðàõ
ïî âîëîêîííî-îïòè÷åñêèì äàò÷èêàì.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-52489 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:29:17Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Рудякова, А.Н. Липинский, А.Ю. Данилов, В.В. 2014-01-03T23:20:30Z 2014-01-03T23:20:30Z 2008 Макет экспериментальной установки для исследования пространственно-временного интегрирования в акустооптической среде / А.Н. Рудякова, А.Ю. Липинский, В.В. Данилов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2008. — № 5. — С. 50-55. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52489 Разработана функциональная модель взаимодействия акустической и оптической импульсных последовательностей сигналов в апертуре акустооптического модулятора. Экспериментальные данные подтверждают результаты моделирования и позволяют сделать вывод о корректности и адекватности модели. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Технологические процессы и оборудование Макет экспериментальной установки для исследования пространственно-временного интегрирования в акустооптической среде Макет експериментального обладнання для дослідження просторово-часового інтегрування в акустооптичному середовищі The test setup for the investigation of space-time integration within the acoustic-optical media Article published earlier |
| spellingShingle | Макет экспериментальной установки для исследования пространственно-временного интегрирования в акустооптической среде Рудякова, А.Н. Липинский, А.Ю. Данилов, В.В. Технологические процессы и оборудование |
| title | Макет экспериментальной установки для исследования пространственно-временного интегрирования в акустооптической среде |
| title_alt | Макет експериментального обладнання для дослідження просторово-часового інтегрування в акустооптичному середовищі The test setup for the investigation of space-time integration within the acoustic-optical media |
| title_full | Макет экспериментальной установки для исследования пространственно-временного интегрирования в акустооптической среде |
| title_fullStr | Макет экспериментальной установки для исследования пространственно-временного интегрирования в акустооптической среде |
| title_full_unstemmed | Макет экспериментальной установки для исследования пространственно-временного интегрирования в акустооптической среде |
| title_short | Макет экспериментальной установки для исследования пространственно-временного интегрирования в акустооптической среде |
| title_sort | макет экспериментальной установки для исследования пространственно-временного интегрирования в акустооптической среде |
| topic | Технологические процессы и оборудование |
| topic_facet | Технологические процессы и оборудование |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52489 |
| work_keys_str_mv | AT rudâkovaan maketéksperimentalʹnoiustanovkidlâissledovaniâprostranstvennovremennogointegrirovaniâvakustooptičeskoisrede AT lipinskiiaû maketéksperimentalʹnoiustanovkidlâissledovaniâprostranstvennovremennogointegrirovaniâvakustooptičeskoisrede AT danilovvv maketéksperimentalʹnoiustanovkidlâissledovaniâprostranstvennovremennogointegrirovaniâvakustooptičeskoisrede AT rudâkovaan maketeksperimentalʹnogoobladnannâdlâdoslídžennâprostorovočasovogoíntegruvannâvakustooptičnomuseredoviŝí AT lipinskiiaû maketeksperimentalʹnogoobladnannâdlâdoslídžennâprostorovočasovogoíntegruvannâvakustooptičnomuseredoviŝí AT danilovvv maketeksperimentalʹnogoobladnannâdlâdoslídžennâprostorovočasovogoíntegruvannâvakustooptičnomuseredoviŝí AT rudâkovaan thetestsetupfortheinvestigationofspacetimeintegrationwithintheacousticopticalmedia AT lipinskiiaû thetestsetupfortheinvestigationofspacetimeintegrationwithintheacousticopticalmedia AT danilovvv thetestsetupfortheinvestigationofspacetimeintegrationwithintheacousticopticalmedia |