Отзыв оппонента Пожар В.Э. (Широкоапертурное взаимодействие в акустооптических фильтрах видимого и ультрафиолетового диапазона электромагнитного спектра)

официального оппонента на диссертационную работу Юхневич Татьяны Викторовны "Широкоапертурное взаимодействие в акустооптических фильтрах видимого и ультрафиолетового диапазона электромагнитного спектра", представленную на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.03 — «радиофизика» Акустооптические (АО) перестраиваемые фильтры находят все более широкое применение при решении не только научных, но и прикладных задач.

Они становятся ключевым элемент разнообразных спектрометрических и спектроаналитических систем, а их характеристики определяют возможности всей системы. Поэгому исследование поведения АО филгнров разной геометрии на ОсноВС разных кристаллических сред В разных услоВиях эксплуатации яВляется важной для практики исследовательской задачей. Результаты этих исследований позволяют выбрать наиболее подходящую геометрию АО фильтра, оптимизировать его характеристики. предвидеть возможные проблемы при его эксплуатации и избежать их. К числу таких проблем относятся неравномерный разогрев АО ячейки при возбуждении в ней акустических волн и влияние сопутствующих эффектов, связанных с пьезоэлектрическими, электрооптическими, нелинейными и иными свойствами рабочей среды.

Все больше применений АО фильтров связано с задачами спектральной фильтрации неоднородных световых пучков, формирующих изображения. В этих применениях необходимо использование широкоугольных Впирокоапертурных) АО фильтров, Обеспечивающих достаточно большое число разрешимых по пространству элементов изображения. В работе рассмотрена сравнительно редко используемая геометрия дифракции света на звуковой волне, обеспечивающая большой угол синхронизма, и проанализированы ее возможности. Поэтому проведенное исследование является актуальным.

имеет научную и практическую значимость. Диссертационная работа 1Охневич Т,В. представлена на ! 25 страницах, включающих 4б рисунков и 4 таблицы, библиографию из 102 наименований, а также список 20 работ автора, По структуре рукопись состоит из введения. пяти глав и заключения. Во введении излагаются цели и задачи диссертационной работы, обосновывается их актуальность, приводятся основные положения. Выносимые на защиту. Первая глава диссертации представляет собой литературный обзор.

В ней обсуждаются особенности работы широкоапертурных акустооптических фильтров, основанных на одноосных кристаллах. Также в первой главе рассматривается работа акустооптических фильтров для анализа изображений, в том числе, работающих с неполяризованным излучением. К сожалению. обзор страдает неполнотой.

В нем отсутствуют ссылки на современные исследования нескольких групп. активно занимающихся созданием устройств, приборов н систем на основе АО фильтров, а именно из ВНИИФТРИ (М.М.Мазур, В,М.Епихин, Ю.К,Калинников) и из НТЦ УП РАН (В.И.Пустовойт. В.Э.Пожар. А.С.Мачихин), которые широко используют широкоугольную геометрию дифракции. Вторая глава диссертации посвящена анализу различных геометрий широкоапертурных фильтров на основе парателлурита.

Из двух возможных геометрий дифракции. соответствующих одному углу среза кристалла, т.е. одному направлению распространения акустической волны, для анализа выбрана более высокочастотная геометрия. соответствующая распространению звуковых и световых волн в направлениях, составляющих больший угол с оптической осью кристалла. Ее характеристики сравниваются с характеристиками преимущественно используемой в АО фильтрах альтернативной геометрии, которой соответствует более низкая частота ультразвука и меньшие углы распространения по отношению к оптической оси.

(Выбранное в диссертации название для этой геометрии — «приосевая» - представляется неудачным, т.к. ее углы достаточно далеки от оси,) В работе рассчитаны основные характеристики акустооптических фильтров: полоса пропускапия, допустимая угловая апертура, максимальное количество разрешимых элементов строки разложения и акустооптическое качество кристалла. Показано, что по сравнению с альтернативной. классической геометрией фильтра в «высокочастотная» геометрия обеспечивает более узкую полосу пропускания, больше число максимально разрешимых элементов строки и меньшую рабочую угловую апертуру, что является прямым следствием сравнительного возрастания ультразвуковой частоты и увеличения числа периодов дифракционной решетки.

В то же время коэффициента акустооптического качества в этой геометрии на порядок ниже. чем в классической, что и определяет выбор в пользу последней. Поэтому следовало бы указать, в каких задачах необходима более узкая полоса АО фильтра, а эффективность дифракции не имеет принципиального значения, а потому рассматриваемая геометрия более предпочтительна перед классической. Также в данной главе представлен результат эксперимента по измерению полосы пропускания фнлгпров в «высокочастотной» геометрии в кристалле парателлурита, который качественно подтверждает расчеты. В третьей ~лаве диссертации проведено теоретическое и экспериментальное исследование дисперсии показателей преломления кристалла парателлурита и ее влияния на характеристики широкоапертурных акустооптнческих фильтров на этих кристаллах.

Показано, что дисперсия показателя преломления кристалла парателлурита приводит к продольному смещению изображения, В работе предложен и экспериментально проверен способ компенсации данного смещения. Также рассмотрено влияние дисперсии показателя преломления на АО фильтры неполяризованного света, разводящие две поляризации света в +1 и -1 порядки дифракции, Показано. что при изменении длины волны падающего излучения соотношение интенсивности в этих порядках сильно меняется. так что фактически система треоует дополнительной подстройки.

Следует отметить. что кроме хроматических аберраций (продольных и поперечных) имеется множество монохромных аберрационных искажений. Предложенный в работе метод позволяет устранить только одну частную аберрацию и то только в низшем порядке. Принципиальное решение этой задачи лежит в формировании полноценной многоэлементной оптической системы. Этот современный подход, развиваемый в НТЦ УП РАН на основе теории трансформации оптических изображений при брэгговской дифракции света на звуке, к сожалению, даже не упомянут. В четвертой главе рассмотрено влияние разогрева АО ячейки в ходе работы на функцию пропускания АО фильтра на кристалле КВР. Экспериментально показано, что разогрев кристалла ведет к уширению полосы пропускания фильтра и сдвигу спектральной характеристики в сторону более низких частот.

Для качественного обоснования экспериментальных результатов решена тепловая задача, позволившая определить распределение тепла внугрн крис~алла КРР и провести оценку зависимости рабочей характеристики фильтра от температуры. Показано, что для минимизации негативного влияния температурных эффектов на акустооптическую ячейку необходимо уменьшать градиент температур внутри рабочего кристалла, Пятая глава посвящена рассмотрению акустооптического качества кристалла К1)Р.

Показано, что совокупное проявление пьезоэлектрического и электрооптического эффектов, имеющих место в этом кристалле вызывают уменьшении (по абсолютной величине) эффективной величины действующей фотоупругой константы. что снижает АО качество кристалла. Путем численного расчета показано, что поправки к величинам фотоупругих коэффициентов р~~ и ры могут достигать 1О',4 и более от величины самой константы.

Это показывает, что влияние сопутствующих эффектов на эффективность АО дифракции может быть значительным. Было бы интересно провести более общий анализ и получить ответ на вопросы, могут ли такие эффекты увеличивать эффективность АО дифракции и может ли быть это влияние более существеннымэ Заключение солержит основные результаты и выводы проведенного исследования. Достоинством диссертационной работы Т.В.!Охневич является аккуратное и подробное представление материала. Диссертационная работа оформлена в соответствии с требованиями, рукопись диссертации написана четко и ясно„подтверждает высокий уровень квалификации автора и проведенного научного исследования. Представленные в диссертации результаты получены автором лично, являются оригинальными и представляющими интерес для научной общественности. Апробация диссертационной работы проведена на многочисленных всероссийских и международных конференциях, результаты работы опубликованы в 7 международных и отечественных реферируемых научных изданиях, входящих в список ВАК, что подтверждает их достоверность.

Основным недостатком работы является недостаточно четкая демонстрация применимости полученных результатам к современному приборостроению в области АО спектрометрии. Несмотря на сделанные замечания. диссертационная работа Т.В. Юхневич представляет собой исследование„научная значимость и содержание которого не вызывает сомнений, Автореферат соответствует основному тексту диссертации и достаточно полно отражает актуальность„цели и задачи. методы и полученные результаты.

представленные в диссертации. Официальный оппонент. доктор фнзико-математических наук, заведующий отделом НТЦ УП РАН г. Москва, ул. Бутлерова. д. 15 служ. тел. +7 1495) 333-61-02 ~ "~У~~ Пожар В,Э Подпись заведукнцего отделом Научно-технологического центра Уникального приборостроения Российской Академии наук Пожара Витольда Эдуардовича заверяю. Ученый секретарь Н д.ф.-м.н. :7 "="' Ьоритко С.В.

l В целом. диссертационная работа Т,В.Юхневич «Широкоапертурное взаимодействие в акустооптическнх фильтрах видимого и ультрафиолетового диапазона электромагнитного спектра», удовлетворяет всем требованиям ВАК РФ к диссертациям, представляемым на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, а ее автор заслуживает присуждения ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.03- радиофизика.

.