Методика и экспериментальные результаты измерения

УДК 535.14(06)+004.056(06) Фотоника и информационная оптика
В.А. КОМОЦКИЙ, С.М. ОКОТ
Российский университет дружбы народов, Москва
МЕТОДИКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН
МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
Приведены результаты измерений коэффициентов отражения поверхностных
акустических волн (ПАВ) от периодических структур методом лазерного зондирования с опорной дифракционной решеткой (ОДР).
В работе проведены измерения частотных характеристик ПАВ методом лазерного зондирования, методика и схема измерений были ранее
описаны в [1,2].
Лазерный луч последовательно проходит через ОДР, взаимодействует с
ПАВ, отражается и вторично проходит через ОДР. В полученной дифракционной картине выделялся нулевой порядок и направлялся на фотодетектор. С выхода фотодетектора получали полезный сигнал на частоте F,
равной частоте ПАВ. Амплитуда полезного сигнала пропорциональна
амплитуде ПАВ, распространяющейся по поверхности подложки. Выходной сигнал представляет собой суперпозицию сигналов от прямой и отраженной волн. При смещении подложки или ОДР вдоль направление
распространения волны амплитуда выходного сигнала изменяется с периодом, равным половине длины волны, то есть наблюдаются максимумы и
минимумы сигнала (Umax и Umin), которые соответствуют сумме и разности амплитуд прямой и отраженной волн ПАВ. Рассчитывали КСВ:
α=Umax /Umin, а затем коэффициент отражения на данной частоте. |r|=(α1)/(α+1). Изменяя частоту и проводя повторные аналогичные измерения,
мы определяли зависимость коэффициента отражения периодической
структуры от частоты.
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 4
265
УДК 535.14(06)+004.056(06) Фотоника и информационная оптика
1
0.8
1 - N = 40 reflectors
1
1 - N = 40 reflectors
1
2 - N = 21 reflectors
0.9
2 - N = 18 reflectors
0.7
0.8
0.6
Коэффициент отражения, R
Коэффициент отражения, R
2
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.5
0.4
2
0.3
0.2
0.2
0.1
0.1
0
16.8
0
16.9
17
17.1
17.2
17.3
17.4
17.5
17.6
17.7
17.8
17
17.1
17.2
Частота, F [MHz]
17.3
17.4
17.5
17.6
17.7
Частота, F [MHz]
а
б
Рис.1. Коэффициент отражения ПАВ от периодических структур в зависимости от частоты и
количества отражающих элементов
Результаты измерений: исследовались отражающие структуры образованные металлическими полосками на поверхности подложки из ниобата лития,Y-Z среза. Структуры первого типа имели период равный длине
волны (Λ=200 мкм), количество полос 40 и 18, структуры второго типа
имели период равный ½Λ = 100 мкм. Результаты представлены на рисунках.
Зарегистрирован высокий коэффициент отражения от периодический
структуры с периодом равным длине ПАВ, Λ (рис.1а), а также с периодом
равным половине длины ПАВ, ½Λ (рис.1б). Проводится обсуждение полученных результатов.
Список литературы
1. Абейнаяке Х.Т., Комоцкий В.А. Измерение частотных характеристик отражений ПАВ
от периодической структуры // Автомерия. 1990. № 3. С.97–99.
2. Комоцкий В.А., Окот С.М. Измерение отражений поверхностных акустических волн
ПАВ от периодической структуры методом лазерного зондирования // Вестник РУДН. 2002.
№ 10. Т.1. С.144–147.
266
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 4