оптический спектрометр и акустооптическая ячейка, входящая в его состав
Классы МПК: | G01J3/18 с помощью дифракционных элементов, например решеток G02F1/11 основанные на оптико-акустических элементах, например с использованием дифракции звуковых или подобных механических колебаний |
Автор(ы): | Пустовойт Владислав Иванович, Шахраманьян Михаил Андраникович, Утяков Лев Лазаревич, Калинников Юрий Константинович |
Патентообладатель(и): | Пустовойт Владислав Иванович, Шахраманьян Михаил Андраникович, Утяков Лев Лазаревич, Калинников Юрий Константинович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-05-17 публикация патента:
10.10.1997 |
Использование: для спектрального анализа. Сущность: оптический спектрометр содержит по крайней мере один поляризатор, акустооптический фильтр, фотоприемник. Поляризатор установлен на направлении распространения первого светового луча перед одним из входов акустооптического фильтра, а фотоприемник - на его выходе. Согласно изобретению введен дополнительный поляризатор, а акустооптическая ячейка фильтра выполнена с дополнительным входом для второго светового луча. Акустооптическая ячейка содержит светозвукопровод, выполненный из монокристалла, и электроакустический преобразователь. Входная грань для светового поляризованного луча выполнена со скосом. Другая грань, расположенная смежно входной грани, выполнена с возможностью введения второго светового луча, поляризованного одинаково с упомянутым первым световым лучом. Входная грань для первого светового луча выполнена с возможностью отражения от нее второго светового луча и распространения его вдоль направления распространения групповой скорости звуковой волны. Угол падения второго светового луча на входную грань относительно нормали к ней равен углу падения на входную грань звуковой волны. Оптическая ось монокристалла ориентирована относительно входной грани с обеспечением возможности сохранения поляризации второго светового луча при его отражении. 2 с. и 20 з.п. ф-лы, 10 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10
Формула изобретения
1. Оптический спектрометр, содержащий фотоприемник и акустооптический фильтр, выполненный из по крайней мере одного поляризатора, электроакустического преобразователя и акустооптической ячейки, причем поляризатор установлен на пути первого светового луча перед первым входом акустооптической ячейки, а фотоприемник на выходе излучения из акустооптического фильтра, при этом направление распространения первого светового луча в акустооптической ячейке выбрано совпадающим с направлением распространения в ней групповой скорости звуковой волны, возбуждаемой в акустооптической ячейке электроакустическим преобразователем, отличающийся тем, что введен дополнительный поляризатор, акустооптическая ячейка выполнена с дополнительным входом для второго светового луча, направление которого на акустооптическую ячейку выбрано несовпадающим с направлением упомянутого первого светового луча, и дополнительный поляризатор установлен на пути распространения второго светового луча перед дополнительным входом акустооптической ячейки, а акустооптическая ячейка выполнена с возможностью изменения в ней направления второго светового луча на направление, совпадающее с направлением первого светового луча. 2. Спектрометр по п. 1, отличающийся тем, что акустооптическая ячейка включает в себя светозвукопровод, выполненный из монокристалла, при этом входная грань для первого светового луча выполнена со скосом, обеспечивающим возможность распространения первого светового луча в светозвукопроводе вдоль направления групповой скорости звуковой волны, грань, расположенная противоположно входной грани первого светового луча, выполнена с возможностью отражения света и на ней установлен электроакустический преобразователь, другая грань, расположенная смежно входной грани для первого светового луча, выполнена с возможностью введения второго светового луча, поляризованного одинаково с первым световым лучом, причем входная грань для первого светового луча выполнена с возможностью отражения от нее второго светового луча, угол падения второго светового луча на входную грань относительно нормали к ней равен углу падения на входную грань звуковой волны, а оптическая ось монокристалла ориентирована относительно входной грани с обеспечением возможности сохранения поляризации второго светового луча при его отражении. 3. Спектометр по п. 1, отличающийся тем, что акустооптическая ячейка включает в себя светозвукопровод, выполненный из монокристалла, при этом входная грань для первого светового луча выполнена со скосом, обеспечивающим возможность распространения первого светового луча в светозвукопроводе вдоль направления распространения групповой скорости звуковой волны, в выходная грань для первого и второго световых лучей расположена противоположно входной грани, введен выходной поляризатор, который установлен на выходе излучения за выходной гранью, другая грань, расположенная смежно входной грани для первого светового луча, выполнена с возможностью введения второго светового луча, поляризованного одинаково с первым световым лучом, электроакустический преобразователь установлен на грани, расположенной между входной гранью для первого светового луча и выходной гранью, причем входная грань для первого светового луча выполнена с возможностью отражения от нее второго светового луча, угол падения второго светового луча на входную грань относительно нормали к ней равен углу падения на входную грань звуковой волны, а оптическая ось монокристалла ориентирована относительно входной грани с обеспечением возможности сохранения поляризации второго светового луча при его отражении. 4. Спектрометр по п.1, отличающийся тем, что введен лазер, который установлен перед дополнительным поляризатором, оптически связан с акустооптической ячейкой посредством его дополнительного входа. 5. Спектрометр по п.1, отличающийся тем, что введен узкополосный опорный фильтр, который установлен на пути второго светового луча перед дополнительным поляризатором. 6. Спектрометр по п.1, отличающийся тем, что введена кювета с исследуемым веществом, которая установлена на пути второго светового луча перед дополнительным поляризатором. 7. Спектрометр по п.1, отличающийся тем, что введена кювета с исследуемым веществом, которая установлена на пути первого светового луча перед упомянутым первым поляризатором. 8. Спектрометр по п.1, отличающийся тем, введен градуировочный эталон, который установлен на пути второго светового луча перед дополнительным поляризатором. 9. Спектрометр по п.8, отличающийся тем, что в качестве градуировочного эталона выбрана пластина из монокристалла неодим-галлиевого граната. 10. Акустооптическая ячейка, содержащая светозвукопровод, выполненный из монокристалла, и электроакустический преобразователь, установленный на одной из граней светозвукопровод с возможностью возбуждения в нем звуковой волны, при этом входная грань для светового поляризованного луча выполнена со скосом, обеспечивающим возможность распространения светового поляризованного луча в светозвукопроводе вдоль направления распространения групповой скорости звуковой волны, отличающаяся тем, что другая грань, расположенная смежно входной грани для светового поляризованного луча, выполнена с возможностью введения второго светового луча, поляризованного одинаково с упомянутым световым поляризованным лучом, причем входная грань для светового поляризованного луча выполнена с возможностью отражения от нее второго светового луча и распространения его вдоль направления распространения групповой скорости звуковой волны, угол падения второго светового луча на входную грань относительно нормали к ней равен углу падения на входную грань звуковой волны, а оптическая ось монокристалла ориентирована относительно входной грани с обеспечением возможности сохранения поляризации второго светового луча при его отражении. 11. Ячейка по п.10, отличающаяся тем, что электроакустический преобразователь установлен на грани светозвукопровода, расположенной противоположно входной грани для первого светового луча, и эта грань выполнена с возможностью отражения от нее первого и второго световых лучей. 12. Ячейка по п. 11, отличающаяся тем, что на грани для ввода второго светового луча выполнена канавка, расположенная между местом ввода второго светового луча и входной гранью для ввода упомянутого светового поляризованного луча, а угол наклона стенки канавки, расположенной ближе к входной грани для ввода светового поляризованного луча, выполнен с возможностью отражения от нее звуковой волны, отраженной от упомянутой входной грани, в направлении той части грани для ввода второго светового луча, которая расположена между этой стенкой канавки и входной гранью для светового поляризованного луча. 13. Ячейка по п.12, отличающаяся тем, что введен акустопоглотитель, который установлен на той части грани для ввода второго светового луча, которая расположена между канавкой и входной гранью для светового поляризованного луча, и на стенке канавки, которая расположена ближе к этой упомянутой входной грани. 14. Ячейка по п.12, отличающаяся тем, что введен оптический поглотитель, который установлен на стенке канавки, расположенной ближе к месту ввода второго светового луча. 15. Ячейка по п.10, отличающаяся тем, что грань, расположенная противоположно входной грани для первого светового луча, выполнена с возможностью выхода светового излучения, а электроакустический преобразователь установлен на одной из граней светозвукопровода, расположенной между входной гранью первого светового луча и упомянутой выходной гранью. 16. Ячейка по п.15, отличающаяся тем, что выходная грань выполнена со скосом под углом, обеспечивающим возможность отражения и распространения звуковой волны к входной грани. 17. Ячейка по п. 15, отличающаяся тем, что на грани для ввода второго светового луча выполнена канавка, расположенная между местом ввода второго светового луча и входной гранью для ввода упомянутого светового поляризованного луча, а угол наклона стенки канавки, расположенной ближе к входной грани для ввода светового поляризованного луча, выполнен с возможностью отражения от нее звуковой волны, отраженной от упомянутой входной грани, в направлении той части грани для ввода второго светового луча, которая расположена между этой стенкой канавки и входной гранью для светового поляризованного луча. 18. Ячейка по п. 17, отличающаяся тем, что введен акустопоглотитель, который установлен на той части грани для ввода второго светового луча, которая расположена между канавкой и входной гранью для светового поляризованного луча, и на стенке канавки, которая расположена ближе к этой упомянутой входной грани. 19. Ячейка по п.17, отличающаяся тем, что введен оптический поглотитель, который установлен на стенке канавки, расположенной ближе к месту ввода второго светового луча. 20. Ячейка по п. 10, отличающаяся тем, что введен поляризатор для создания одинаковой поляризации светового поляризованного луча и второго светового луча, который выполнен в форме призмы, расположенной у грани для ввода второго светового луча и одна из ее граней обращена к грани для ввода второго светового луча. 21. Ячейка по пп.14 и 20, отличающаяся тем, что оптический поглотитель установлен на одной из граней призмы, размещенной в одной плоскости со стенкой канавки, которая расположена ближе к месту ввода второго светового луча. 22. Ячейка по пп.19 и 20, отличающаяся тем, что оптический поглотитель установлен на одной из граней призмы, размещенной в одной плоскости со стенкой канавки, которая расположена ближе к месту ввода второго светового луча.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к оптическому приборостроению, преимущественно к устройствам спектрального анализа и может быть применено при спектрометрических исследованиях с использованием взаимодействия акустических и оптических волн в анизатропном кристалле. Известны устройства спектрального анализа, которые выполнены двухвходовыми для обеспечения дополнительных возможностей при проведении исследований, например, калибровки частотной шкалы высокостабильным оптическим сигналом, сравнения оптических спектров различных источников при стационарных условиях, сравнения оптических спектров веществ при физическом воздействии на одно из веществ, исследования оптических спектров излучения и поглощения, выявления изменений в объекте наблюдения во временном интервале, и для решения других комплексных задач, связанных с возможностью одновременного анализа двух оптических сигналов. Обычно в устройствах спектрального анализа для решения задачи объединения световых лучей используются система зеркал, см. например, а. с. СССР N 322752, G 02 B 27/14, опубл. в 1971 г. или а. с. СССР N 1136028, G 01 J 3/42, опубл. в 1985 г. или система призм, см. например, пат. США N 1994531, 88-1, опубл. в 1935 г. или пат. США N 3743383, 350-170, опубл. в 1973 г. Системам объединения световых лучей при помощи зеркал присущи следующие ограничения: большие габариты, сложность фокусировки и юстировки лучей, чувствительность к внешним механическим воздействиям, вибрациям, колебаниям температуры. Системам объединения световых лучей при помощи призм присущи следующие ограничения: относительно большие габариты, а также чувствительность к внешним механическим воздействиям. Известные акустооптические спектрометры обычно содержат фотоприемник и акустооптический фильтр, включающий акустооптическую ячейку, один поляризатор (для устройств, работающих на отражение светового луча от задней стенки акустооптической ячейки), установленный перед входом акустооптической ячейки, или два поляризатора (для устройств, работающих на проход светового луча через акустооптическую ячейку), один из которых установлен на входе в акустооптическую ячейку, а другой на ее выходе. Фотоприемник в любом из этих случаев устанавливается на выходе излучения из акустооптического фильтра: или на выходе одного поляризатора для устройств с отражением светового луча или на выходе излучения после второго поляризатора для устройств, работающих на проход, см. например, пат. Российской Федерации N 1707484, G 01 J 3/18, опубл. в 1992 г. Системы для обработки снимаемой с фотоприемника информации о спектре могут быть выполнены различным образом в зависимости от необходимой точности проведения исследования, используемого оборудования, требований к автоматизации проведения измерений и т. п. Наиболее близким аналогом оптического спектрометра является спектрометр, содержащий фотоприемник и акустооптический фильтр, выполненный из по крайней мере одного поляризатора, электроакустического преобразователя и акустооптической ячейки, причем поляризатор установлен на пути первого светового луча перед первым входом акустооптической ячейки, а фотоприемник на выходе излучения из акустооптического фильтра, при этом направление распространения первого светового луча в акустооптической ячейке выбрано совпадающим с направлением распространения в ней групповой скорости звуковой волны, возбуждаемой в акустооптической ячейке электроакустическим преобразователем (пат. СЩА N 3644015, 350-149, опубл. в 1972 г.)Для создания двухвходового оптического спектрометра, в состав которого входит акустооптический фильтр, можно было бы идти традиционным путем, используя установку призмы (нескольких призм) на входе акустооптической ячейки для объединения световых лучей или введения системы зеркал для объединения световых лучей перед поляризатором. Однако этот путь привел бы к вышеперечисленным недостаткам, присущим указанным системам объединения световых лучей. Известна акустооптическая ячейка, содержащая светозвукопровод, выполненный из монокристалла, и электроакустический преобразователь, установленный на одной из граней светозвукопровода с возможностью возбуждения в нем звуковой волны, при этом входная грань для светового поляризованного луча выполнена со скосом, обеспечивающим возможность распространения светового поляризованного луча в светозвукопроводе вдоль оси направления распространения групповой скорости звуковой волны, а выходная грань для светового поляризованного луча расположена противоположно входной грани (пат. США N 3767286, 350-149, опубл. в 1973 г.)
Это техническое решение не позволяет объединить два световых луча в одном светозвукопроводе, т. к. выбранные ориентация оптической оси монокристалла и угол скоса входной грани не позволяют произвести сложение световых поляризованных одинаковым образом лучей, поступающих от различных двух источников, установленных в разных пространственных точках. Известен также акустооптический фильтр с коллинеарным взаимодействием, содержащий фотоупругий кристалл с двулучепреломлением, показатель преломления которого более 2, имеющий грань с закрепленным на ней электроакустическим преобразователем и скошенные торцевые грани, в котором гранью для ввода оптического луча в кристалл является грань, смежная с торцевыми гранями кристалла и противоположная грани с электроакустическим преобразователем (а. с. СССР N 805240, G 02 F 1/11, опубл. в 1981 г.)
Это техническое решение также не позволяет объединить два световых луча, поскольку угол скоса грани выбран, исходя из условия только трансформации звуковой волны, и, кроме того, световой луч, входящий со стороны смежной грани, прежде чем отразится от упомянутой скошенной грани, претерпевает отражение от противоположной грани для ввода светового луча. Наиболее близким техническим решением для акустооптической ячейки является ячейка, входящая в состав коллинеарного акустооптического фильтра, содержащего светозвукопровод, выполненный из монокристалла, и электроакустический преобразователь, установленный на одной из граней светозвукопровода с возможностью возбуждения в нем звуковой волны, при этом входная грань для светового поляризованного луча выполнена со скосом, обеспечивающим возможность распространения светового поляризованного луча в светозвукопроводе вдоль оси направления распространения групповой скорости звуковой волны (а. с. СССР N 1406554, G 02 F 1/33, G 02 F 1/11, опубл. в 1988 г.)
Это устройство, также как и предыдущие, не позволяет объединить два световых сигнала различных направлений в одном светозвукопроводе, т. к. выбранные угол скоса входной грани и ориентация оптической оси монокристалла не позволяют ввести в светозвукопровод два световых луча от источников света, расположенных в разных пространственных точках. Цель изобретения создание двухвходового оптического спектрометра, позволяющего обеспечить высокую точность спектральных измерений, расширить функциональные возможности при проведении измерений, обеспечить высокую надежность и слабую чувствительность к внешним физическим воздействиям. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, улучшение точностных характеристик при внешних механических и температурных изменениях, уменьшение габаритов при объединении двух световых лучей в одном светозвукопроводе и обеспечении их коллинеарного взаимодействия со звуковой волной. Для достижения цели и указанного технического результата в известный оптический спектрометр, содержащий фотоприемник и акустооптический фильтр, выполненный из по крайней мере одного поляризатора, электроакустического преобразователя и акустооптической ячейки, причем поляризатор установлен на пути первого светового луча перед первым входом акустооптической ячейки, а фотоприемник на выходе излучения из акустооптического фильтра, при этом направление распространения первого светового луча в акустооптической ячейке выбрано совпадающим с направлением распространения в ней групповой скорости звуковой волны, возбуждаемой в акустооптической ячейке электроакустическим преобразователем, согласно изобретению введен дополнительный поляризатор, акустооптическая ячейка выполнена с дополнительным входом для второго светового луча, направление которого на акустооптическую ячейку выбрано несовпадающим с направлением упомянутого первого светового луча, и дополнительный поляризатор установлен на пути распространения второго светового луча перед дополнительным входом акустооптической ячейки, а акустооптическая ячейка выполнена с возможностью изменения в ней направления второго светового луча на направление, совпадающее с направлением в ней первого светового луча. Возможны варианты выполнения оптического спектрометра, в которых целесообразно, чтобы:
акустооптическая ячейка включала в себя светозвукопровод, выполненный из монокристалла, при этом входная грань для первого светового луча была выполнена со скосом, обеспечивающим возможность распространения первого светового луча в светозвукопроводе вдоль направления групповой скорости звуковой волны, грань, расположенная противоположно входной грани первого светового луча, была выполнена с возможностью отражения первого светового луча и на ней был установлен электроакустический преобразователь, другая грань, расположенная смежно входной грани для первого светового луча, была выполнена с возможностью введения второго светового луча, поляризованного одинаково с первым световым лучом, причем входная грань для первого светового луча была выполнена с возможностью отражения от нее второго светового луча, угол падения второго светового луча на входную грань относительно нормали к ней был равен углу падения на входную грань звуковой волны, а оптическая ось монокристалла ориентирована относительно входной грани с обеспечением возможности сохранения поляризации второго светового луча при его отражении;
акустооптическая ячейка включала в себя светозвукопровод, выполненный из монокристалла, при этом входная грань для первого светового луча была выполнена со скосом, обеспечивающим возможность распространения первого светового луча в светозвукопроводе вдоль направления распространения групповой скорости звуковой волны, а выходная грань для первого и второго световых лучей была расположена противоположно входной грани, был введен выходной поляризатор, который установлен на выходе излучения за выходной гранью, другая грань, расположенная смежно входной грани для первого светового луча, была выполнена с возможностью введения второго светового луча, поляризованного одинаково с первым световым лучом, электроакустический преобразователь был установлен на грани, расположенной противоположно другой упомянутой грани для ввода второго светового луча, причем входная грань для первого светового луча была выполнена с возможностью отражения от нее второго светового луча, угол падения второго светового луча на входную грань относительно нормали к ней равен углу падения на входную грань звуковой волны, а оптическая ось монокристалла ориентирована относительно входной грани с обеспечением возможности сохранения поляризации второго светового луча при его отражении;
был введен лазер, который был бы установлен перед дополнительным поляризатором и оптически связан с акустооптической ячейкой посредством ее дополнительного входа;
был введен узкополосный опорный фильтр, который был бы установлен на пути второго светового луча перед дополнительным поляризатором;
была введена кювета с исследуемым веществом, которая была бы установлена на пути второго светового луча перед дополнительным поляризатором;
была введена кювета с исследуемым веществом, которая была бы установлена на пути первого светового луча перед упомянутым первым поляризатором;
был введен градуировочный эталон, который был бы установлен на пути второго светового луча перед дополнительным поляризатором;
в качестве градуировочного эталона была выбрана пластина из монокристалла неодим-галлиевого граната. Для достижения поставленной цели и указанного технического результата в известную акустооптическую ячейку, содержащую светозвукопровод, выполненный из монокристалла, и электроакустический преобразователь, установленный на одной из граней светозвукопровода с возможностью возбуждения в нем звуковой волны, при этом входная грань для светового поляризованного луча выполнена со скосом, обеспечивающим возможность распространения светового поляризованного луча в светозвукопроводе вдоль направления распространения групповой скорости звуковой волны, согласно изобретению другая грань, расположенная смежно входной грани для светового поляризованного луча, выполнена с возможностью введения второго светового луча, поляризованного одинаково с упомянутым световым поляризованным лучом, причем входная грань для светового поляризованного луча выполнена с возможностью отражения от нее второго светового луча и распространения его вдоль направления распространения групповой скорости звуковой волны, угол падения второго светового луча на входную грань относительно нормали к ней равен углу падения на входную грань звуковой волны, а оптическая ось монокристалла ориентирована относительно входной грани с обеспечением возможности сохранения поляризации второго светового луча при его отражении. Возможны варианты выполнения акустооптической ячейки, в которых целесообразно, чтобы:
электроакустический преобразователь был установлен на грани светозвукопровода, расположенной противоположно входной грани для первого светового луча и эта грань была выполнена с возможностью отражения от нее первого и второго световых лучей;
электроакустический преобразователь был установлен на одной из граней светозвукопровода, расположенной противоположно другой грани для ввода второго светового луча, а грань, расположенная противоположно входной грани, для первого луча была выполнена с возможностью выхода светового излучения;
выходная грань была выполнена со скосом под углом, обеспечивающим возможность отражения и распространения звуковой волны к входной грани;
на грани для ввода второго светового луча была выполнена канавка, расположенная между местом ввода второго светового луча и входной гранью для ввода упомянутого светового поляризованного луча, а угол наклона стенки канавки, расположенной ближе к входной грани для ввода светового поляризованного луча, был выполнен с возможностью отражения от нее звуковой волны, отраженной от упомянутой входной грани, в направлении той части грани для ввода второго светового луча, которая расположена между этой стенкой канавки и входной гранью для светового поляризованного луча;
был введен акустопоглотитель, который был установлен на той части грани для ввода второго светового луча, которая расположена между канавкой и входной гранью для светового поляризованного луча, и на стенке канавки, которая расположена ближе к этой упомянутой входной грани;
был введен оптический поглотитель, который был установлен на стенке канавки, расположенной ближе к месту ввода второго светового луча;
был введен дополнительный поляризатор для создания одинаковой поляризации светового поляризованного луча и второго светового луча, который выполнен в форме призмы, которая расположена у грани для ввода второго светового луча и одна из ее граней была обращена к грани для ввода второго светового луча;
оптический поглотитель был установлен на одной из граней призмы, размещенной в одной плоскости со стенкой канавки, которая расположена ближе к месту ввода второго светового луча. За счет выполнения описанным выше образом оптического спектрометра и акустооптической ячейки удалось достичь поставленной цели. На фиг. 1 изображена функциональная схема оптического спектрометра с акустооптической ячейкой, работающей на отражение совместного светового луча; на фиг. 2 то же, что на фиг. 1, с акустооптической ячейкой, работающей на прохождение совместного светового луча; на фиг. 3 то же, что на фиг. 1, один из вариантов выполнения оптического спектрометра с введенным лазером; на фиг. 4 то же, что на фиг. 1, другой вариант с узкополосным фильтром; на фиг. 5 то же, что на фиг. 2, другой вариант с кюветой; на фиг. 6 то же, что на фиг. 2, другой вариант с кюветами, установленными перед обоими входами световых лучей; на фиг. 7 то же, что на фиг. 2, другой вариант с градуировочным эталоном; на фиг. 8 устройство акустооптической ячейки, работающей на отражение совместного светового луча (проекция ячейки в плоскости кристаллофизических осей X, Y); на фиг. 9 то же, что на фиг. 8, другой вариант акустооптической ячейки, работающей на проход совместного светового луча без его отражения, (проекция ячейки в плоскости кристаллофизических осей Y, Z); на фиг. 10 то же, что на фиг. 9, с введенным поляризатором. Оптический спектрометр (фиг. 1) содержит фотоприемник 1 и акустооптический фильтр 2. Акустооптический фильтр 2 для устройств с возможностью отражения первого светового луча 3 имеет один поляризатор 4, электроакустический преобразователь 5 и акустооптическую ячейку 6. Поляризатор 4 установлен на пути первого светового луча 3 перед первым входом акустооптической ячейки 6, а фотоприемник 1 на выходе излучения из акустооптического фильтра 2, т. е. на выходе поляризатора 4. Направление распространения первого светового луча 3 в акустооптической ячейке 6 выбрано совпадающим с направлением распространения в ней групповой скорости звуковой волны 7 (показанной на фиг. 1 пунктирной линией), которая возбуждается в светозвукопроводе акустооптической ячейки 6 электроакустическим преобразователем 5. Согласно заявленному техническому решению введен дополнительный поляризатор 8, акустооптическая ячейка 6 выполнена с дополнительным входом для второго светового луча 9. Направление второго светового луча 9 на акустооптическую ячейку 6 выбрано несовпадающим с направлением первого светового луча 3, и дополнительный поляризатор 8 установлен на пути распространения второго светового луча 9 перед дополнительным входом акустооптической ячейки 6. Акустооптическая ячейка 6 выполнена с возможностью изменения в ней направления второго светового луча 6 на направление, совпадающее с направлением первого светового луча 3. Под совпадением направлений первого и второго световых лучей 3, 9 в акустооптической ячейке 6 с направлением звуковой волны 7 понимается совмещение их вдоль одной и той же оси. На фиг. 1 также показаны источники 10 и 11 для первого и второго светового лучей 3, 9 соответственно. Поскольку совмещение первого и второго световых лучей 3, 9 осуществлено непосредственно в акустооптической ячейке 6, а не до поступления их на один из ее входов, удается улучшить точностные характеристики при внешних механических и температурных изменениях, уменьшить габариты устройства, поскольку указанные выше технические характеристики определяются непосредственно параметрами выбранного материала, из которого изготовлена акустооптическая ячейка 6, а погрешности измерения спектра, связанные с различными температурными и механическими коэффициентами материалов, из которых изготовлены поляризаторы 4, 8 и акустооптическая ячейка 6, и упругие связи между отдельными элементами сведены к минимуму. Для варианта выполнения устройства с отражением первого и второго световых лучей 3 и 9 (фиг. 1) акустооптическая ячейка 6 включает в себя светозвукопровод, выполненный из монокристалла. Входная грань 12 для первого светового луча 3 выполнена со скосом, обеспечивающим возможность распространения первого светового луча 3 в светозвукопроводе вдоль направления групповой скорости звуковой волны. Грань 13, расположенная противоположно входной грани 12, выполнена с возможностью отражения от нее первого светового луча 3 и на ней установлен электроакустический преобразователь 5. Другая грань 14, расположенная смежно входной грани 12, выполнена с возможностью введения второго светового луча 9, поляризованного одинаково с первым световым лучом 3. Входная грань 12 выполнена с возможностью отражения от нее второго светового луча 9. Угол падения
![оптический спектрометр и акустооптическая ячейка, входящая в его состав, патент № 2092797](/images/patents/380/2092025/945.gif)
Класс G01J3/18 с помощью дифракционных элементов, например решеток
Класс G02F1/11 основанные на оптико-акустических элементах, например с использованием дифракции звуковых или подобных механических колебаний