Способ определения скорости распространения поверхностных акустических волн

(192 П 1 И 29/О в пособ вклю уемом обра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВ(56) Вцгоч,1.1., Вгапга 1 оч К.Р.апд 1 чапоч П.Ч. Н 1812 ассцгасу попсопгасг 1 азег-орг;са 1 нейод гог2 пеазцг 1 п 8 яцгЕасе асоцэГ 1 с чачеуе 1 ос 1 гу апд аггеЬцаг 1 оп. - Арр 1.РЬз. 1.ег.г бб, 2, 1985, р,141-142,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИРАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУС, -ТИЧЕСКИХ ВОЛН(57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретенияявляется повышение пространственногоразрешения измерений за счет использования оптического излучения, возбуждающего ПАВ на поверхности звукопровода, для зондирования акустической волны и упрощение способа. ет возбуждение в исслее 5 ПАВ модулированным при помощи модулятора 3 интенсивности пучком оптического излучения лазера 1, направляемым на поверхностьобразца через периодическую решетку4, и регистрацию сигнала, пропорционального интенсивности излучения впервом дифракционном порядке, продифрагировавшего на поверхностнойакустической волне и на периодической решетке. Причем выделяют сигнална удвоенной частоте модуляции 2 Еи определяют значение частоты Го,при которой этот сигнал максимален,а скорость ПАВ определяют по формуле ч = 1 Г,2, где 1 - период структуры. Достоинством способа являетсявысокое пространственное разрешение(2-4 мм), что позволяет определятьлокальные значения скорости ПАВ наразличных участках образца, малыеэнергетические затраты вследствиеиспользования одного лазера небольшой ( 50 мВт) мощности и простотареализации - не требуется юстировкиоптических систем и измеряется толь.ко одна величина, частота.ил.30Изобретение относится к измерн" тельиой технике и может быть использовано при разработке и изготовлении устройств на поверхностных акус" тических волнах (ПАВ для бесконтакт, ного измерения скорости распростране. ния ПАВ в звукопроводах,Целью изобретения является увеличенив пространственного разрешения измерений за счет оптического излучения,возбуждающего ПАВ на поверхности и упрощение способа. На чертеже схематически показанасхема установки для реализации способаэСхема содержит источникоптического излучения, на оптической осикоторого последовательно расположены коллиматор 2, модулятор 3 интенсивности излучения, периодическая решетка 4, расположенная на поверхности эвукопровода 5.,Оптические осиисточникаи коллиматора 2 совпадают и ориентированы ортогональнок поверхности эвукопровода 5. Фотоприемник 6 расположен в направлении( 3 - длина волны света; 1 " периодрешетки ). Выход фотоприемника подключен к входу регистрирующего устройства 7, связанного управляющим выходом с генератором 8 качающейся частоты, высокочастотный выход которогоподключен к модулятору 3. Выход регистрирующего устройства 7 связан синдикатором 9,Способ осуществляют с помощью схемы следующим образом.Оптическое излучение от источниканаправляют в коллиматор 2, с помощью которого апертуру пучка уста навливают соизмеримой с размером исследуемого участка поверхности эвукопровода 5. Полученный пучок модулируют по интенсивности с частотой Гпри помощи модулятора 3, подключенно.го к генератору 8, частота которогоможет меняться. Частота Г выбираетсяв области частот ПАВ-устройств иобычно лежит в пределах 40-200 МГц,,При этих же частотах наиболее эффективно работают акустооптическиемодуляторы. Модулированный пучок оптического излучения направляют понормали к решетке 4, примыкающей кисследуемому участку поверхностизвукопровода 5, Монотонно изменяют 8892 2 частоту Г модуляции интенсивкост,оптического излучения. В тот момент,когда частота модуляции Г такова, чтодлина ПАВ Д = ч/ (у -скорость рас"пространения ПАВ в звукопроводе)совпадает с периодом решетки Г, происходит интенсивное. возбуждение ПАВтепловыми напряжениями, возникаю"шими в звукопроводе. При этом оптическое излучение дифрагирует внаправлении й -го дифракцнонногапорядка под углом 3 = атсв 1 п Дс/Еодновременно на решетке и на воз"буждаемой ПАВ. Интенсивность излучения в й -м,цифракционном порядке1 представляется в виде Р Е (а+ ац сов 1 с +а,вэ ов 2 Я),где пэ= Ь/В- амплитуда ПАВЯ = 2 т Г ,"- интенсивность нзлучения, падающего на решетку; а; ьчисла, зависящие от геометрии оешетки. При использовании модулированного излучения Е Е /2 (+сов Я 1:)величина Р , а значит и сигнал сфотоприемника, ей пропорцио(альньй,содержат гармонику на частоте 2 Я Р =" - -а и сов 2 Я 12 Я Ео4 - в фпропорциональную амплитуде.возбуждаемой ПАВ. Регистрируя сигнал на частоте 2 Г с помощью регистрирующе-. го устройства 7,тем самым регистрируют амплитуду возбуждаемой ПАВ.Максимальное значение сигнала соот-,. ветствует максимальной амплитуде ПАВ, которая достигается при длине волны чО = 1. Таким образом,.измерив частоту Г , при которой сигна;-; максимален, определяют скорость распространения ПАВ ч1 Г, . Формула изобретений Способ определения скорости распространения поверхностных акустических волн в материале., имеющих нор" мальную к поверхности звукопровода компоненту смещения, включающий возбуждение в исследуемом образце поверхностной акустической волны модулированным по интенсивности пучком оптического излучения, направляемым на поверхность образца через одномер"Составитель В.ЧулковРедактор Л.Гратилло Техред М.Ходанич Корректор М. Демчик Заказ .1791/35 Тираж 777 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРа ская наб5Ф Ф у уш е д 4/ем% Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4 3 308892 4ную периодическую решетку, изменение шествляют путем измерения сигнала, частоты модуляции при одновременнойпропорционального интенсивности регистрации сигнала пропорциональ-,проднфрагировавшей части пу 1 ка оптиного интенсивности оптического из- ческого излучения, возбуждаЮщего получения, продифрагировавшего на воз верхностную акустическую волну, при буждаемой поверхностной акустической этом измеряют сигнал, пропорциоиаль/волне, и,определение скбрости расп= ный интенсивности излучения в первом ространения этой волны по периоду дифракциониом порядке,прджраги-решетки и значению частоты модуляции, ровавшего одновременно на периодичеспри котором регистрируют максималь кой решетке и на поверхностной акусную величину сигнала, о т л и ч а ю- тической волне, а максимальную веющ" ш и й с я тем, что, с целью увели- чину сигнала выделяют на удвоенной чения пространственного разрешения и частоте модуляции пучка оптического упрощения способа, регнстрацию осу" излучения.