Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.17 Акустооптические эффекты, оптоакустика, акустическая визуализация, акустическая микроскопия и акустическая голография

 

Мазур М.М. «Некоторые этапы развития акустооптики во ВНИИ физико-технических и радиотехнических измерений» Физические основы приборостроения, 12, № 2, с. 12-24 (2023)

Работа посвящена некоторым важным эпизодам истории развития исследований и разработок в области акустооптики во ВНИИ физико-технических и радиотехнических измерений, которая насчитывает 50 лет, связана с деятельностью выдающего ученого, академика Российской академии наук В.И. Пустовойта и созданного им научного коллектива. Основное внимание уделено технологии конверсии продольной ультразвуковой волны в медленную сдвиговую в акустооптических ячейках из парателлурита. Описаны отличительные свойства и влияние, которое эта технология оказала на развитие акустооптического приборостроения во ВНИИФТРИ.

Физические основы приборостроения, 12, № 2, с. 12-24 (2023) | Рубрики: 06.14 06.17

 

Булатов К.М., Быков А.А., Зинин П.В., Малыхина И.В. «Калибровка мультиспектральных оптических систем с использованием акустооптического фильтра» Физические основы приборостроения, 12, № 2, с. 32-37 (2023)

Описан метод пространственной калибровки матричных фотоприемников мультиспектральных камер с использованием двойного акустооптического спектрального фильтра изображений. Такая калибровка фотоприемников необходима для проведения спектральных измерений, в том числе в целях дистанционного измерения пространственного распределения температуры. Разработанный метод пространственно-спектральной калибровки мультиспектральной камеры был опробован на восьмицветной мультиспектральной камере. Показано, что спектральная чувствительность отдельных спектральных элементов камеры принципиально отличается от профилей спектральных каналов, представленных разработчиком, и калибровка позволяет объективно оценить применимость камеры для определения спектральных характеристик объектов с разным типом спектра. Данный метод применим также и для камер с большим числом спектральных каналов.

Физические основы приборостроения, 12, № 2, с. 32-37 (2023) | Рубрики: 06.14 06.17

 

Агаев Э.А., Ахмедов Р.А., Гасанов А.Р., Гасанов Р.А., Рустамов А.Р., Садыхов М.В., Эйнуллаев В.С. «Пространственно-временное моделирование фотоупругого взаимодействия в акустооптической линии задержки» Физические основы приборостроения, 12, № 2, с. 38-49 (2023)

Построена математическая модель фотоупругого взаимодействия в акустооптической линии задержки (АОЛЗ) на основе пространственно-временной интерпретации ее работы. Основными параметрами моделирования являются диаметр светового пучка и скорость распространения акустической волны в фотоупругой среде, которые оптимизированы с учетом длительности входного импульса. Показано, что при различных соотношениях основных параметров и длительности входного импульса напряжение на выходе АОЛЗ формируются по различным механизмам. Получены соответствующие уравнения для расчета формы и параметров выходного сигнала для прямоугольного входного импульса. Установлено, что во всех случаях выходное напряжение находится как сумма трех составляющих. Показано, что если длительность импульса на входе АОЛЗ больше времени пересечения оптического пучка упругим волновым пакетом, то длительность импульса на ее выходе будет равна длительности входного импульса. В случае, когда длительность входного импульса меньше времени пересечения оптического пучка упругим волновым пакетом, длительность выходного импульса будет определяться временем распространения упругого волнового пакета в апертуре оптического пучка. Полученные уравнения, установленные положения и закономерности подтверждаются численными расчетами. Результаты численного анализа проверены экспериментально на макете АОЛЗ. Проведён сравнительный анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований, подтверждающий однозначную адекватность разработанной модели фотоупругого взаимодействия в АОЛЗ.

Физические основы приборостроения, 12, № 2, с. 38-49 (2023) | Рубрики: 06.14 06.17

 

Титов С.А., Богаченков А.Н., Зыкова Л.А., Гурылева А.В., Бурлаков А.Б., Мачихин А.С. «Стенд для исследования сердечно-сосудистой системы Danio rerio методами акустической и оптической микроскопии» Физические основы приборостроения, 12, № 2, с. 86-93 (2023)

Разработан экспериментальный стенд, предназначенный для исследования in vivo сердечно-сосудистой системы рыбы Danio rerio методами акустической и оптической микроскопии. Он позволяет одновременно записывать ультразвуковые и оптические данные с противоположных сторон организма, обеспечивая их пространственную и временную синхронизацию. С помощью стенда исследованы особи Danio rerio, находящиеся на эмбриональной, личиночной и мальковой стадиях развития. Показано, что совместная обработка акустических и оптических данных позволяет определять пространственно-временное распределение скорости кровотока в области сердца и измерять размеры его камер в различных направлениях.

Физические основы приборостроения, 12, № 2, с. 86-93 (2023) | Рубрики: 06.14 06.17 13.06

 

Гончар А.В., Мишакин В.В., Клюшников В.А. «Температурная зависимость акустического двулучепреломления поперечных упругих волн в поликристаллическом алюминии» Проблемы прочности и пластичности, 85, № 1, с. 77-85 (2023)

Приведены результаты исследования температурных зависимостей скоростей поперечных упругих волн поликристаллического алюминиевого сплава АД0 в диапазоне температур от 20 до 45°С. Для исследуемого материала определена температурная зависимость параметра акустического двулучепреломления, характеризующего расщепление поперечной ультразвуковой волны на две ортогонально поляризованные волны, распространяющиеся с разными скоростями. Расчет параметра акустического двулучепреломления проводился по данным прецизионного измерения времени распространения поперечных упругих волн (погрешность измерения времени распространения 1–2 нс), поляризованных вдоль и поперек направления проката. Теоретические исследования показали, что для материалов со слабой анизотропией температурная зависимость параметра акустического двулучепреломления в основном связана с влиянием температуры на упругую анизотропию кристаллов, составляющих поликристаллический материал, и с характеристикой кристаллографической текстуры – коэффициентом функции распределения ориентировок W420. Приведены поправки к величине параметра двулучепреломления при изменении температуры. Экспериментально получено, что параметр акустического двулучепреломления при повышении температуры увеличивается на 9%, что необходимо учитывать при его использовании в качестве диагностического параметра для оценки изменения характеристик статической и усталостной прочности. Предложен алгоритм оценки прогнозирования температурной зависимости параметра акустического двулучепреломления однофазного материала при изменении кристаллографической текстуры в результате, например, пластического деформирования. Получено хорошее согласование прогнозируемой температурной зависимости параметра акустического двулучепреломления с экспериментальной зависимостью – погрешность отклонения расчетной кривой от экспериментальной составила 0,2–2% в температурном диапазоне 20–45°С.

Проблемы прочности и пластичности, 85, № 1, с. 77-85 (2023) | Рубрики: 06.17 06.18

 

Архангельский В.Б., Бестугин А.Р., Казаков В.И., Шакин О.В. «Электрогирационный высоковольтный измеритель напряжения» Датчики и системы, № 4-1, с. 51-55 (2023)

DOI: https://doi.org/10.25728/datsys.2023.4.1.8 Рассмотрены вопросы, связанные с приборами для измерения напряжения в высоковольтных линиях передачи энергии, основанные на эффекте электрогирации. Приведены структурная схема электрогирационного измерителя переменного высоковольтного напряжения, а также макеты устройств, защищенных патентами Российской Федерации. Ключевые слова: электрогирационный измеритель переменного высоковольтного напряжения, эффект электрогирации, кристаллы двойного молибдата натрия висмута, эффект Фарадея, акустооптика.

Датчики и системы, № 4-1, с. 51-55 (2023) | Рубрика: 06.17

 

Аккуратов В.И., Благов А.Е., Писаревский Ю.В., Таргонский А.В., Элиович Я.А., Моисеева Н.А., Ковальчук М.В. «Времяразрешающая рентгеноакустическая дифрактометрия перспективных кристаллических материалов в условиях одноосных механических нагрузок» Радиотехника и электроника, 66, № 10, с. 1011-1016 (2021)

Предложена времяразрешающая методика исследования перспективных кристаллических материалов для компонент микро- и оптоэлектронных приборов в условиях внешней механической нагрузки с помощью специально разработанного рентгеноакустического дифрактометра. Методика позволяет проводить быстрые (вплоть до миллисекунд) измерения кривых дифракционного отражения исследуемых кристаллов с использованием специального модуля для создания одноосной механической нагрузки. Показана возможность проведения исследований обратимых и необратимых процессов, возникающих в кристаллах в условиях внешних воздействий, что может быть использовано для диагностики и прогнозирования отказоустойчивости электронных компонент, изготовленных на их основе.

Радиотехника и электроника, 66, № 10, с. 1011-1016 (2021) | Рубрика: 06.17

 

Батшев В.И., Козлов А.Б., Шарикова М.О., Мачихин А.С., Мартынов Г.Н., Горевой А.В., Боритко С.В., Ломонов В.А., Моисеева Н.А. «Экспериментальные исследования оптических характеристик акустооптического фильтра, работающего в диапазоне 450–1700 нм» Радиотехника и электроника, 67, № 12, с. 1220-1226 (2022)

Разработан акустооптический (АО) перестраиваемый фильтр на основе кристалла парателлурита (TeO2) с двумя пьезопреобразователями, обеспечивающий произвольную спектральную адресацию в диапазоне 450–1700 нм. Геометрические параметры кристалла рассчитаны из условия минимизации хроматического сдвига изображения в конфокальной оптической системе спектрометра в пределах всего рабочего спектрального диапазона. Представлены результаты экспериментального исследования разрешающей способности и функции пропускания в зависимости от апертуры АО-фильтра и рабочей длины волны. Приведены примеры спектральных изображений тестовых объектов, полученных с помощью макета видеоспектрометра, собранного на основе разработанного АО-фильтра.

Радиотехника и электроника, 67, № 12, с. 1220-1226 (2022) | Рубрика: 06.17

 

Кулак Г.В., Николаенко Т.В., Цалко Л.В., Ропот П.И. «Двухкоординатная акустооптическая дифракция ограниченных световых пучков в кристаллах парателлурита» Проблемы физики, математики и техники, № 4, с. 25-29 (2023)

Исследованы особенности акустооптической дифракции ограниченных световых пучков прямоугольного профиля на медленной сдвиговой ультразвуковой волне в кристаллах парателлурита. Показано, что эффективность дифракции и ширина частотного пропускания акустооптического устройства в полярной плоскости значительно выше, чем в азимутальной. Установлено, что разрешающая способность устройства в режиме дефлектора может быть одинаковой для полярной и азимутальной плоскости за счет выбора размеров входной апертуры светового пучка.

Проблемы физики, математики и техники, № 4, с. 25-29 (2023) | Рубрика: 06.17

 

Юшков К.Б., Чижиков А.И., Молчанов В.Я. «Об интерференции фемтосекундных лазерных импульсов при неколлинеарном акустооптическом взаимодействии» Квантовая электроника, 53, № 7, с. 527-532 (2023)

Предложен метод когерентного сложения двух фемтосекундных лазерных пучков на основе акустооптического взаимодействия. Экспериментальные исследования показали возможность формирования стационарной интерференционной картины двух пучков на выходе акустооптической ячейки при совпадении частоты ультразвука с межмодовым интервалом спектра фемтосекундного излучения. Управление распределением интенсивности между двумя выходными пучками осуществляется амплитудой и фазой радиосигнала, подаваемого на акустооптическую ячейку.

Квантовая электроника, 53, № 7, с. 527-532 (2023) | Рубрика: 06.17

 

Котов В.М., Аверин С.В., Зенкина А.А., Белоусова А.С., Карачевцева М.В., Булюк А.Н. «Дифференцирование и интегрирование изображения в разных каналах с использованием одного акустооптического фильтра» Квантовая электроника, 53, № 7, с. 556-560 (2023)

Теоретически и экспериментально исследована двумерная фурье-обработка изображения с использованием двух каналов, когда по одному каналу выполняется операция дифференцирования изображения, а по другому – операция интегрирования. Обе операции осуществляются одним акустооптическим (АО) фильтром пространственных частот, работающим в режиме АО дифракции в два симметричных брэгговских порядка. Проанализированы передаточные функции каналов, продемонстрированы операции дифференцирования и интегрирования. Результаты подтверждены экспериментально посредством оптической фурье-обработки изображения, сформированного излучением на длине волны света 0.63 мкм. В качестве фильтра пространственных частот использована АО ячейка из ТеО2, работающая на частоте звука 44 МГц.

Квантовая электроника, 53, № 7, с. 556-560 (2023) | Рубрика: 06.17

 

Доброленский Ю.С., Кораблёв О.И., Трохимовский А.Ю., Беляев Д.А., Калинников Ю.К. «35 лет космической акустооптики» Физические основы приборостроения, 12, № 2, с. 2-11 (2023)

Приводится обзор применения приборов, использующих акустооптический эффект, в космических исследованиях: в исследованиях Земли из космоса, лунных и межпланетных автоматических миссиях. Даётся краткое описание каждого из приборов, принцип его работы и научные задачи. Показаны наиболее характерные области применения акустооптических приборов, прежде всего спектрометров, их плюсы и минусы с точки зрения космического эксперимента.

Физические основы приборостроения, 12, № 2, с. 2-11 (2023) | Рубрики: 03 06.14 06.17 18