Акустооптический фильтр пространственных частот, оперирующий в промежуточной области акустооптического взаимодействия

Котов В.М., Аверин С.В., Карачевцева М.В., Яременко Н.Г.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Котов В.М., Аверин С.В., Карачевцева М.В., Яременко Н.Г. Акустооптический фильтр пространственных частот, оперирующий в промежуточной области акустооптического взаимодействия // Оптический журнал. 2022. Т. 89. № 1. С. 54–62. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2022-89-01-54-62

Kotov V.M., Averin S.V., Karachevtseva M.V., Yaremenko N.G. Acousto-optic spatial frequency filter operating in the intermediate region of acousto-optic interaction [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2022. V. 89. № 1. P. 54–62. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2022-89-01-54-62

Ссылка на англоязычную версию:

V. M. Kotov, S. V. Averin, M. V. Karachevzeva, and N. G. Yaremenko, "Acousto-optic spatial frequency filter operating in the intermediate region of acousto-optic interaction," Journal of Optical Technology. 89(1), 38-43 (2022). https://doi.org/10.1364/JOT.89.000038

Аннотация:

Исследованы характеристики акустооптического фильтра пространственных частот, предназначенного для обработки двумерных изображений и работающего в промежуточной области акустооптической дифракции. Достоинством таких фильтров по сравнению с фильтрами, работающими в брэгговском режиме, является возможность работы на значительно более низких частотах звука, что позволяет увеличить полосу пропускания пространственных частот и уменьшить предельное разрешение. Получены передаточные функции дифракционных порядков. Показано, что использование первого дифракционного порядка позволяет выделять двумерный контур изображения. Экспериментально продемонстрировано выделение контура изображения, переносимого оптическим излучением на длине волны излучения 0,63×10–4 см с использованием акустооптического пространственного фильтра из ТеО2, работающего на частоте 15 МГц.

Ключевые слова:

акустооптическая дифракция, промежуточный режим, выделение двумерного контура оптического изображения

Коды OCIS: 070.1060, 070.2615, 070.6110

Список источников:

1. Handbook of Pattern Recognition and Image Processing / ed. by Young T.Y. and Fu K.-S. N.Y.: Academic Press, Inc. 1986. 705 p.
2. Stark H. Applications of optical Fourier transforms. N.Y.: Acad. Press, 1982. 535 p.
3. Акаев А.А., Майоров С.А. Оптические методы обработки информации. М.: Высшая школа, 1988. 237 с.
4. Балакший В.И., Волошинов В.Б. Акустооптическая обработка изображений в когерентном свете // Квант. электрон. 2005. Т. 35. № 1. С. 85–90.
5. Balakshy V.I., Voloshinov V.B., Babkina T.M., and Kostyuk D.E. Optical image processing by means of acousto-optic spatial filtration //. J. Modern Optics. 2005. V. 52. № 1. P. 1–20.
6. Voloshinov V.B., Linde B., Yushkov K.B. Improvement in performance of a TeO2 acousto-optic imaging spectrometer // J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 2007. V. 9. № 4. P. 341–347.
7. Balakshy V.I., Kostyuk D.E. Acousto-optic image processing // Appl. Opt. 2009. V. 48. № 7. P. C24–C32.
8. Балакший В.И., Парыгин В.Н., Чирков Л.Е. Физические основы акустооптики. М.: Радио и связь, 1985. 280 c.
9. Xu J. and Stroud R. Acousto-optic devices: Principles, design and applications. N.Y.: John Wiley and Sons. Inc., 1992. 652 p.
10. Yablokova A.A., Machikhin A.S., Batshev V.I., Pozhar V.E., Boritko S.V. Analysis of transfer function dependence on configuration of acousto-optic interaction in uniaxial crystals // Proc. SPIE. 2019. V. 11032. P. 1103215.
11. Котов В.М., Аверин С.В. Выделение двумерного контура изображения с использованием двух порядков брэгговской дифракции // Квант. электрон. 2020. Т. 50. № 3. С. 305–308.
12. Котов В.М., Шкердин Г.Н., Аверин С.В. Формирование двумерного контура изображения в двух дифракционных порядках в процессе трехкратной брэгговской дифракции // Радиотехника и электроника. 2016. Т. 61. № 11. С. 1090–1094.
13. Котов В.М., Шкердин Г.Н., Григорьевский В.И. Поляризационные особенности двумерного оконтуривания изображения в режиме двукратной брэгговской дифракции // Радиотехника и электроника. 2013. Т. 58. № 3. С. 226–232.
14. Котов В.М., Аверин С.В., Котов Е.В. Выделение двумерного контура изображения с использованием поляризационно-независимой акустооптической дифракции // Квант. электрон. 2018. Т. 48. № 6. С. 573–576.
15. Kotov V.M., Averin S.V., Kotov E.V., Shkerdin G.N. Acousto-optic filters based on the superposition of diffraction fields [invited] // Appl. Opt. 2018. V. 57. № 10. P. C83–C92.

16. Котов В.М. Обработка двумерных изображений с использованием брэгговской дифракции // Радиотехника и электроника. 2020. Т. 65. № 11. С. 1122–1127.
17. Балакший В.И. Акустооптическая ячейка как фильтр пространственных частот // Радиотехника и электроника. 1984. Т. 29. № 8. С. 1610–1616.
18. Раковский В.Ю., Щербаков А.С. Многофононное брэгговское рассеяние света на упругих волнах // ЖТФ. 1990. Т. 60. № 7. С. 107–114.
19. Балакший В.И., Кулиш Т.Г. Высокие порядки дифракции света на ультразвуке в промежуточном режиме акустооптического взаимодействия // Опт. и спектр. 1997. Т. 82. № 4. С. 663–668.
20. Balakshy V.I., Kulish T.G. High orders of light diffraction by ultrasound in the intermediate regime of acousto-optic interaction. I. Theoretical consideration // Acustica — Acta Acustica. 1998. V. 84. № 5. P. 830–836.
21. Balakshy V.I., Krylov I.V., Kulish T.G., Molchanov V.Y. High orders of light diffraction by ultrasound in the intermediate regime of acousto-optic interaction. II. Experimental results // Acustica — Acta Acustica. 1998. V. 84. № 5. P. 837‑843.
22. Pieper R., Koslover D., and Poon T.-C. Exact solution for four-order acousto-optic Bragg diffraction with arbitrary initial conditions // Appl. Opt. 2009. V. 48. № 7. P. C141–C150.
23. Zakharov A.V., Voloshinov V.B., Blomme E. Intermediate and Bragg acousto-optic interaction in elastically anisotropic medium // Ultrasonics. 2011. V. 51. № 6. P. 745–751.
24. Shcherbakov A.S. and Arellanes A.O. Features of the three-phonon acousto-optical interaction due to elastic waves of finite amplitude and an advanced spectrum analysis of optical signals // JOSA. B. 2016. V. 33. № 9. P. 1852–1864.
25. Котов В.М., Аверин С.В., Шкердин Г.Н., Воронко А.И. Выделение двумерного контура изображения при двукратной брэгговской дифракции // Квант. электрон. 2010. Т. 40. № 4. С. 368–370.
26. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления. Т. 2. М.: Наука, 1970. 576 с.
27. Котов В.М. Высокочастотное двухцветное расщепление лазерного излучения // Опт. и спектр. 1994. Т. 77. № 3. С. 493–497.
28. Акустические кристаллы / под ред. Шаскольской М.П. М.: Наука, 1982. 632 с.
29. Кизель В.А., Бурков В.И. Гиротропия кристаллов. М.: Наука, 1980. 304 с.