Монокристаллы с умеренной и сильной электромеханической связью для акустоэлектроники и акустооптики

Характеристика измерения высокочастотных упругих и акустооптических свойств методом дифракции лазерного излучения на упругих волнах. Главная особенность изучения параболической зависимости частоты продольных и поперечных упругих колебаний в кристаллах.

Рубрика Физика и энергетика
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 02.03.2018
Размер файла 461,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Фазовая скорость v продольных волн вдоль длины элемента пьезорезонатора может быть записана в виде

где плотность кристалла

,

а о - плотность кристалла при Е=0.

Тогда уравнение движения стержня может быть записано в виде

где - гармоническая составляющая механического смещения, а

Из (4) видно, что частота механического резонанса f стержня зависит от поля

где - коэффициент электростатического управления частотой резонатора.

В данной работе исследовалась зависимость частоты последовательного резонанса резонаторов LGS от внешнего приложенного поля Е. Изучался поперечный поляризационный эффект (т.е. направление приложенного поля совпадало с направлением слабого возбуждающего переменного поля и было перпендикулярно направлению длины пьезоэлектрического резонатора). Исследовались 15 резонаторов LGS трех ориентаций xys/0, xys/+10 и xys/+15. Резонаторы имели частоту продольных колебаний ~115 кHz при размерах 20 мм по оси Y' (направление [1010]); 3,5мм по оси Z' (направление [0001]) и 0,5 мм по оси Х ( направление [1120] ). При металлизации YZ-граней пластин никелем резонаторы имели механическую добротность не менее 3104. Обнаружено, что изменение частоты продольных колебаний в тонких пьезоэлектрических стержнях кристаллов LGS является линейной функцией приложенного постоянного поля. Эффект достаточно велик и при напряжении на электродах стержней до ±750 В (т.е. в электрических полях напряженностью до ±1,5106 В/м) достигает значения ±12010-6 для стержней с ориентацией xys/+15 (рис.7а). Ориентационная зависимость поляризационного эффекта продольной моды в стержнях LGS выражена значительно - изменение направления распространения продольной моды на 15 вызывает увеличение поперечного поляризационного эффекта в 4 раза, от 2010-12 м/В до 8010-12 м/В. Обнаружено, что изменение температуры резонаторов в интервале от - 60 до +80 С приводит к изменению величины поляризационного эффекта, различному для стержней с разной ориентацией. Температурная зависимость поляризационного эффекта, определяемая коэффициентом , достаточно мала и в зависимости от угла принимает значения от -2 до -510-5 (рис. 7 б).

Рис.7. Зависимость частоты продольной моды от поля Е (а) и температурная зависимость коэффициента управляемости г (б) для пластин среза xys/ лангасита.

Наблюдаемая линейная зависимость поляризационного эффекта в LGS от температуры является доказательством того, что в эффект кроме зависимости эффективной упругой податливости от поля вносят вклад и зависимости от поля пьезомодулей и диэлектрической проницаемости. В частности, в стержнях xys/0ч+15 температурная зависимость частоты продольной моды не является линейной, а описывается параболой второго порядка с экстремумом при 10ч30С. Подобное изменение с температурой коэффициента управляемости частотой, пропорционального эффективному нелинейному пьезомодулю

наблюдалось ранее для продольной моды в кристаллах КDР и NaNH4SeO42H2O, но температурная зависимость поляризационного эффекта в исследованных кристаллах выражена на порядки сильнее, чем в кристаллах LGS. Обнаруженная сильная зависимость упругих свойств LGS от поля вместе с малым внутренним трением и наличием кристаллографических ориентаций LGS с нулевым ТКЧ для продольных и сдвиговых мод делает кристаллы LGS наиболее перспективными средами для управляемых и нелинейных устройств акустоэлектроники. Позже зависимость упругих свойств LGS от поля исследовалась К.С. Александровым с соавторами [12]. Было обнаружено, что скорость сдвиговой моды вдоль направления [100] в LGS зависит от поля в большей степени, чем скорости продольных мод, а полученное значение г=V/VE=108 10-12m/V является рекордным для кристаллов с малым затуханием звука. Наблюдаемую сильную зависимость упругих свойств лангасита от электрического поля можно объяснить эффектом деформации решётки кристалла со слоистой и рыхлой структурой. Лангасит, кристалл со сложным каркасом, относится к наиболее рыхлым оксидам с удельным объёмом 20 А3, приходящимся на один атом кислорода.

В акустоэлектронике зависимость упругих свойств от напряженности электрического поля используется при создании резонаторов, фильтров и линий задержки на объемах упругих волнах (ОАВ) и на поверхностных упругих волнах (ПАВ). Изменение времени задержки управляемой полем линии задержки или изменение фазы фазовращателя на ОАВ или ПАВ определяется соотношением

До 1986 г. два кристалла - ниобат лития (LiNbO3) и силикат висмута (Bi12SiO20) рассматривались как среды для создания управляемых полем устройств акустоэлектроники. Недостатком силиката висмута является большое затухание звука и значительная отрицательная величина всех температурных коэффициентов первого порядка упругих модулей, поэтому у Bi12SiO20 отсутствуют сечения с нулевыми температурными коэффициентами скорости распространения и времени задержки ОАВ и ПАВ (ТКС=-1,510-4/Со). Кристаллы LGS, имея коэффициент управления значительно больший, чем у LiNbO3 и сравнимый с Bi12SiO20, в силу малого акустического затухания и наличия ориентации с нулевым ТКС являются более предпочтительными для создания управляемых пьезоэлектронных устройств (табл. 2).

Таблица 2. Кристаллы для управляемой и нелинейной акустоэлектроники.

Показатель

LiNbO3,

Bi12SiO20

La3Ga5SiO14

Тип волны

L

L

S

L

S

Направление распространения ОАВ

[001]

[110]

[210]

[010]

[100]

Направление поляризации ОАВ

[001]

[110]

[120]

[010]

Направление поля Е

[100]

[100]

[001]

[100]

[100]

, 1011V/m

5

15

14

8

10[17]

g, С/m2

4

16

7

5[17]

Q2, 1012m3/J

0,7

80

7

12

ТКЧ, 10-6/С

первого порядка

-80

-150

-100

0

0

Затухание, dB/cmGHz2

0,4

4

6

0,5

2

Скорость звука, km/s

7,1

3,3

2,0

5,7

2,4

Плотность кристалла,(g/cm3)

4,7

9,2

5,7

Диэлектрическая проницаемость, 11

40

36

19

Эффективность нелинейных взаимодействий акустических волн в акустоэлектронных устройствах определяется нелинейными свойствами пьезоэлектрического кристалла - звукопровода. В соответствии с уравнением движения для волны деформации S в пьезоэлектрике во внешнем электрическом поле, при переменном поле имеет место параметрическое взаимодействие упругой волны S с электрическим полем накачки Ен. При равенстве частоты поля накачки удвоенной частоте упругой волны наступает параметрический резонанс, вследствие чего в результате взаимодействия генерируется упругая волна S2 той же частоты , направленная навстречу волне S. При определенной мощности сигнала накачки наблюдается усиление волны S. Отношение мощностей исходной и обратной волны Р2/Р1, пропорционально эффективности параметрического взаимодействия Q2, определяемой комбинацией физических параметров кристалла Q2=g2/c2. В таблице 2 приведена оценка параметров g и Q кристаллов LiNbO3, Bi12SiO20 и La3Ga5SiO14. Видно, что кристаллы лангасита являются перспективной средой для реализации нелинейных акустоэлектронных устройств в диапазоне частот выше 100 МHz.

В четвёртой главе «Низкочастотные и высокочастотные акустические свойства монокристаллов» изложены результаты исследований решеточного (фонон-фононного) механизма затухания и затухания, связанного с примесями в кристаллах. Дополнительно изучены низкочастотные акустические потери в лангасите и в кристаллах SBN области сегнетоэлектрического размытого фазового перехода. В работе проведены измерения частотных и ориентационных зависимостей затухания продольных и поперечных упругих волн частотой 500 - 1700 МГц в ранее неисследованных кристаллах кубической, тетрагональной и тригональной сингонии. При обработке экспериментальных результатов в связи с отсутствием характеристик фононного спектра использовался приближенный метод расчета величины затухания Ахиезера

Б=г2С Т фщ2/ сх3

где г2 - эффективная константа ангармонизма, С - теплоемкость, с - плотность, х- скорость упругих волн, ф - время релаксации, пропорциональное времени релаксации тепловых фононов.

Как показал эксперимент, во всех исследованных кристаллах анизотропия затухания выражена достаточно сильно. В работе сделан вывод об отсутствии связи между анизотропией затухания и анизотропией упругости кристалла. В таблице 3 представлены значения нормированного к частоте 1 ГГц затухания продольных L и поперечных быстрых Sf и медленных SS упругих волн в исследованных кристаллах, а также рассчитанные значения температуры Дебая.

Таблица 3. Затухание и температура Дебая исследованных кристаллов.

Кристалл

Точечная группа

при Т=300K

Температура Дебая ТD, K

Затухание (дБ/см ГГц2)

Тип и направление распространения упругой волны

L, по Х

L, по Z

Sf, по Х

SS, по Х

ZnSe

43m

390

9

-

15

20

Gd2(MoO4)3

mm2

420

2

2

6

8

Ca3(VO4)2

3m

465

3

2

-

-

Ba04Sr06Nb2O6

4mm

470

2.5

6

3

8

Ba2NaNb5O15

mm2

600

1.8

-

-

-

La3Ga5SiO14

3:2

740

0.9

1.9

4

3

Данные, полученные на новых кристаллах, подтверждают основные положения теории Ахиезера - более высокая температура Дебая соответствует меньшему поглощению звука, усложнение состава кристалла и понижение его симметрии приводит к уменьшению затухания упругих волн. Важным результатом является низкое решеточное затухание звука 0.9-4,0 дБ/см·ГГц2 в лангасите, кристалле с необычно низкой теплопроводностью 1,7-2,4 Вт/м·К, величина которой на порядок ниже теплопроводности кварца и практически не зависит от температуры, что характерно для разупорядоченных структур, например стёкол.

Вторым основным механизмом затухания упругих волн является механизм, связанный с точечными дефектами в кристаллах. Известно, что дефекты влияют на затухание косвенно через тепловые фононы, и непосредственно, определяя релаксационное затухание звука. Связанный с точечными дефектами релаксационный механизм затухания имеет место, когда точечный дефект обладает несколькими равновесными положениями в решетке. Упругая волна вызывает деформации решетки, и положения точечного дефекта становятся неэквивалентными. При этом для упругой волны наблюдается релаксационный пик затухания с максимумом при условии

щ = 0 еxp (-U / kT)

где 0 - характерная частота, U - энергия активации для движения дефекта.

На частотах выше 100 МГц релаксационный механизм затухания как правило маскируется на фоне очень большого из-за высокой частоты звука решеточного затухания. Этот механизм успешно изучался в кварце в диапазоне низких частот20 кГц - 20 МГц (так называемое внутреннее трение) [13]. В этом же диапазоне на кварце, кремнии и германии изучалось косвенное влияние дефектов (примесей). Как правило, введение примеси приводит к неожиданному результату - грязный кристалл имеет меньшее затухание, чем чистый. Это качественно соответствует теории Ахиезера, так как примесь уменьшает время релаксации тепловых фононов, а значит уменьшает затухание звука.

В данной работе изучены акустические потери на частоте 130 кГц и 3 МГц в чистом и легированном алюминием или титаном лангасите. В чистом лангасите обнаружен релаксационный пик при температуре 250 - 300 К в зависимости от частоты. По частотному смещению пика потерь была определена энергия активации, равная 0,35 эв. Легирование кристаллов LGS алюминием или титаном уменьшает время релаксации тепловых фононов, что приводит к понижению суммарного затухания. В эксперименте получено уменьшение внутреннего трения у резонаторов продольных колебаний до 20%, у резонаторов сдвиговых колебаний до 50%.

На рисунке 8а показаны температурные зависимости потерь Q-1 продольных резонаторов чистого и легированного лангасита. Наблюдается нелинейное изменение потерь в интервале температур 80-300К. Релаксационный пик при 160 К выражен в разной степени у всех резонаторов, однако общие потери у легированного лангасита меньше.

На рисунке 8б показаны температурные зависимости потерь Q-1 сдвиговых резонаторов чистого и легированного лангасита. Видно, что у резонаторов релаксационный пик Q-1(Т) сдвинут в область температур 200-400 К с максимумом при 280 К. Общим для зависимостей Q-1(Т) является уменьшение высоты пика у легированных образцов. Относительное изменение частоты у всех резонаторов имело параболическую зависимость с температурой экстремума Т0 , положение которого зависит от состава кристалла. Вблизи температуры 160 К и 280 К наблюдались слабые искажения монотонной зависимости частоты от температуры соответственно продольных и сдвиговых колебаний.

Рис.8 Температурная зависимость внутреннего трения в продольных (а) и в сдвиговых (б) резонаторах LGS (1), LGS:Al (2) и LGS:Ti (3).

Для большинства диэлектрических монокристаллов при температурах выше 100К основными видами взаимодействий, определяющими акустические потери являются фонон-фононное взаимодействие и рассеяние на дефектах. На частотах ниже 100 MHz преобладающим в реальных кристаллах является рассеяние на дефектах. Низкочастотные потери (внутреннее трение) как процесс с одним временем релаксации определяются уравнением Дебая :

Q-1=o/Т(1+ 22),

где =2f -циклическая частота, o-коэффициент, пропорциональный концентрации релаксирующих дефектов. Зависимость от температуры времени релаксации описывается уравнением Аррениуса

=0 exp(U/kT)

где 0 - постоянная времени релаксации, k - постоянная Больцмана. Наблюдаемая в эксперименте частотная зависимость релаксационного пика потерь позволила в предположении одного времени релаксации определить для LGS значения U=0,4 эв. и 0=10-14 с., что близко к значениям, полученным Джонсоном [14]. Однако размытая форма наблюдаемых пиков, несоответствующая форме пика Дебая, говорит о том, что релаксация имеет распределение энергий активации. Ранее подобные значения U=0,5 эв. и 0=10-14 с., а также форма пика получены при изучении температурного поведения внутреннего трения в кристалле ниобате бария-натрия Ba2NaNb5O15, что позволило авторам говорить о кислородных вакансиях как источнике релаксационного пика потерь при 228 К.

Чистые (нелегированные) кристаллы лангасита имеют неупорядоченную структуру с дефицитом ионов Ga3+ и Si4+, возникающим из-за повышенной летучести этих ионов в процессе роста кристаллов. Можно полагать, что образующиеся при этом кислородные вакансии в лангасите являются причиной наблюдаемых релаксационных потерь. Необходимо отметить, что в кристаллах изоморфных лангаситу - ланганите La3Ga5,5Nb0,5O14 и лангатате La3Ga5,5Ta0,5O14 не содержащих кремний, низкочастотные акустические потери на порядок ниже. Понижение внутренних потерь в легированных кристаллах лангасита подобно ранее наблюдаемому уменьшению потерь в монокристаллах алюминия с примесью магния и серебра. Примесь, имеющая больший атомный радиус (магний) более эффективно понижала высоту максимума потерь, чем серебро - примесь с меньшим атомным радиусом. Известно также о влиянии примесей алюминия и титана на высоту пика зависимости Q-1(Т) двуокиси циркония ZrO2. Обе примеси снижают как максимум пика Q-1(Т), так и общие потери, причем двуокись титана сильнее (до 4 раз) снижает потери. Положение пика на температурной шкале при этом не менялось [15].

По-видимому, кристаллы лангасита не являются исключением. Кристаллическую решетку лангасита составляют тетраэдры (Gа,Si)O4. Введение в соединение La3Ga5SiO14 оксидов TiO2 и Al2O3 способствует заполнению ионами Аl3+ и Тi4+ соответствующих позиций в решетке, предназначенных для ионов Gа3+ и Si4+, при этом структура кристаллов LGS:Аl и LGS:Ti становится упорядоченной и релаксационные потери уменьшаются. высокочастотный акустооптический лазерный излучение

Для всех материалов внутренние потери при низких температурах падают с уменьшением температуры вследствие уменьшения фонон-фононного взаимодействия. На частотах много меньших обратного времени релаксации тепловых фононов Т, существующие теории предсказывают линейное изменение потерь с частотой

Q-1 = g(T) f Т

где Т=3K/C v2D,

K-теплопроводность, С -теплоемкость, отнесенная к единице объема, vD -средняя дебаевская скорость звука, g(T) - постоянная материала, зависящая от температуры. Наблюдаемое постоянство произведения Q·f=1·1013Нz у высокодобротных толщинно-сдвиговых кварцевых пьезоэлектрических резонаторов подтверждает линейную частотную зависимость Q-1. В данном эксперименте возбуждение сдвиговых резонаторов на третьей механической гармонике с частотой 9 МНz приводило к 3-х кратному уменьшению механической добротности резонаторов.

Анализ графика Q-1(Т) продольных резонаторов показывает, что акустические потери слабо зависят от температуры, особенно у легированного лангасита. Внутреннее трение сдвиговых резонаторов изменяется с температурой сильнее, что можно обьяснить большим вкладом в общие потери потерь в поверхностном слое сдвиговых резонаторах. Ранее линейный рост внутренних потерь с температурой наблюдался при изучении релаксационных пиков акустических потерь у силленитов Bi12GeO20 и Bi12SiO20 в аналогичном частотно-температурном интервале (f=80 кHz - 1 MHz, Т=125 - 400 К). Двухкратное увеличение внутреннего трения на частоте 25 Нz наблюдалось также в кристаллах Ba2NaNb5O15 в интервале 100 -300 К.

Наблюдаемое уменьшение потерь у легированных образцов можно объяснить косвенным влиянием ионов Аl3+ и Тi4+ на времена релаксации тепловых фононов Т., должно приводить к уменьшению теплопроводности, а следовательно и потерь. Такой результат, когда «грязный» кристалл имеет меньшие потери, чем чистый, находится в качественном соответствии с теорией Ахиезера и ранее наблюдался в работах [1,13]. Введение 4% Gе в кристаллы кремния уменьшало в 5 -6 раз затухание поперечных упругих волн с частотой 1 GHz при 80 К по сравнению с затуханием в чистом кремнии. В данном эксперименте частота поперечных колебаний значительно меньше и уменьшение потерь от легирования составляет не более 50%. Выше 400 К наблюдаемое увеличение акустических потерь можно объяснить влиянием 2-го релаксационного пика с максимумом при 550 К, обнаруженного Джонсоном.

Проведенные исследования позволяют понять следующее. Чистые кристаллы лангасита - неупорядоченные кислородосодержащие соединения - имеют низкочастотные акустические релаксационные потери, обусловленные кислородными вакансиями. Источником внутренних потерь в лангасите являются фонон-фононное взаимодействие, рассеяние на кислородных вакансиях и потери в поверхностной области кристалла, что подтверждается линейной зависимостью потерь от частоты поперечных колебаний и различным характером температурной зависимости потерь от температуры для продольных и поперечных упругих колебаний. Легирование лангасита алюминием или титаном подавляет пик релаксационных потерь и уменьшает времена релаксации тепловых фононов, что приводит к уменьшению акустических потерь. Кристаллы, изоморфные лангаситу, имеющие упорядоченную структуру с меньшим содержанием галлия и кремния обладают очень низкими акустическими потерями.

В пятой главе «Фотоупругость селенида цинка, ниобата бария-стронция и лантан-галлиевого силиката» представлены данные исследования фотоупругости кристаллов ZnSe, SBN и LGS при комнатной температуре и SBN в области фазового перехода.

Ранее было известно, что широкозонный полупроводник селенид цинка ZnSe как потенциальный акустооптический кристалл обладает тремя привлекательными свойствами - очень широкой полосой прозрачности 0,4 -18 микрон, большим показателем преломления 2,66 и низкими продольными и поперечными скоростями звука. Фотоупругие постоянные и акустооптическое качество М2 ZnSe не были известны. В работе по методу Диксона-Коэна измерены коэффициенты М2 и рассчитаны фотоупругие постоянные pIJ для главных направлений в кубическом ZnSe (табл. 4).

Методом дифракции света на звуке в режиме Рамана-Ната (методом «розеток») измерены М2 и рассчитаны семь фотоупругих компонент тригонального кристалла LGS. К сожалению, фотоупругие постоянные LGS оказались очень малыми, что в сочетании с низким показателем преломления n0=1,91 определяет низкую эффективность акустооптического взаимодействия в LGS (табл. 4). Вследствие малого двупреломления кристаллов SBN антисимметричная поправка к pIJ SBN пренебрежимо мала. Значения модулей pIJ SBN при 20°С приведены в таблице 4.

Таблица 4. Фотоупругие компоненты и акустооптическая добротность кристаллов.

Кристалл

Акустическая волна

Оптич. волна

Рij

М2,10-18с3/г

Направ.

Поляр

Скорость

Направ

Поляр

ZnSe

n = 2,66

с = 5.26 г/см3

001

001

110

110

110

001

110

110

001

110

4,06

2,74

4,55

2,74

1,82

010

100

Р11= 0,175

Р12= 0,145 Р44= 0,055

32

65

SBN nе=2,28

n0=2,31

с=5.25 г/см3

100

100

100

100

100

100

010

001

6,56

6.56

5,16

3,49

010

010

001

010

100

001

любая

любая

Р11=0,10

Р31=0,16

Р66=0,04

Р44=0,05

1,05

2,40

0,31

1,50

LGS

ne=1,89

n0=1.91

с =5.74 г/см3

100

100

100

001

001

010

010

100

100

100

001

001

100

~001

5,77

5,77

5,77

6,75

6,75

2,75

3,00

010

001

010

010

010

001

100

100

010

001

100

001

~

010

Р11=0,02

Р12=0,04

Р 31=0,12

Р 13=0,07

Р 33=0,16

Р 66=0,01

Р 24=0,03

0,015

0,065

0,6 0,12

0,68

0,06

0,25

Несмотря на высокое значение показателей преломления ne=2,28 и n0=2,31, акустооптическая добротность M2 кристалла SBN оказывается сравнимой с добротностью M2 кварца в основном за счет малых значений pIJ , что позволяет отнести кристаллы SBN-0,4 к среде с умеренным фотон-фононным взаимодействием.

Измерения температурных зависимостей интенсивности рассеянного на акустических фононах света проводились на частоте 600 МГц, в интервале 80 - I20°С пpи поле = l кВ/см. Исследования выявили сильную температурную зависимость интенсивности света, рассеянного на продольных фононах с q //[100], поляризованного по [00l]. Интенсивность падает до нуля при T=80°C и остается равной нулю в интервале 80 - 120°С. Относительно резкое (для размытого фазового перехода в SBN) уменьшение интенсивности связано со стремлением к нулю постоянной p31E при Т ТС снизу. Исследования температурных зависимостей интенсивностей света, пропорциональных другим pIJ , выявили монотонное уменьшение интенсивности на 20-50% от значения при 20 С (рис.9). Было также обнаружено, что при Т 60°С сильно увеличивается паразитное рассеяние света на сосуществующих областях сегнето и парафазы. Исходя из этого и учитывая возрастание затухания с ростом температуры, можно заключить, что все измеренные pIJ, кроме р31, в пределах погрешности эксперимента не зависят от температуры в области фазового перехода. Для компонент pIJ пьезоэлектрического кристалла с малой оптической анизотропией можно записать:

рijE= рijP+ рijEL= рijP+rimhmj

где рijP - измеряемая рij при Р= const , рijEL - электрооптичес кая фотоупругость, обусловленная совместным влиянием пьезоэлектрического и электрооптического эффектов, rim - линейный электрооптический коэффициент, hmj- пьезоэлектрический коэффициент деформации. В SBN линейный электрооптический эффект обладает очень сильной анизотропией: r33 = 20 r13, причём r33 на I - 2 порядка больше rim всех известных кристаллов, за исключением ниобата калия -тантала. При малых и низкочастотных полях температурное поведение rim ~Р у сегнетоэлектриков с чётким фазовым переходом при Т>ТС снизу подчиняется закону r ~ (TC-T)-1/2. Поэтому аномальный рост r при Т > ТС снизу обусловливает в сегнетоэлектриках с чётким переходом и слабым электрооптическим эффектом небольшое увеличение постоянной рЕ. Поскольку в SBN

Рис.9. Температурные зависимости интенсивностей дифрагированного света IX, IZ (а) и фотоупругой постоянной р31 (б) кристалла SBN.

аномалия е3(Т) на частотах выше 20 МГц не наблюдается, то можно принять е3 = const на частотах 600 МГц. Следовательно, r33 должен не возрастать, а падать с Т ТС снизу как спонтанная поляризация. В силу аномально высокого значения r33 "электрооптическая" фотоупругость вносит основной вклад в фотоупругость r31Е и уменьшается с температурой как РS до тех пор, пока при ТС=80°С постоянная p31E оказывается настолько малой, что интенсивность IZ ~ p312 не регистрируется. Строго говоря, постоянная p31E должна быть отлична от нуля в интервале 80 - 120°С, так как хотя РS и изменяется на порядок, но не равна нулю. Но паразитное рассеяние существенно уменьшает значение IZ, а значит и значение постоянной p31E при Т > 600С.

Подобная закономерность в поведении фотоупругости обнаружена впервые для сегнетоэлектриков и обусловлена сочетанием аномально высокого электрооптического эффекта и подавлением температурной аномалии диэлектрической проницаемости на высоких частотах.

В шестой главе «Практические применения результатов проведённых исследований» обсуждается использование полученных результатов в акустоэлектронике и акустооптике.

К началу настоящего исследования из большого числа пьезоэлектриков в качестве резонаторов на объёмных акустических волнах (ОАВ) использовались термостабильные кварц и танталат лития. У резонаторов ОАВ, предназначенных для работы в частотных фильтрах, кроме малого ТКЧ, важными параметрами являются моночастотность и минимально возможная величина динамической индуктивности. Моночастотность - отсутствие паразитных резонансов в спектре колебаний трудно реализуется на тригональных кристаллах вследствие их низкой симметрии. В работе показано, что индуктивность резонаторов SBN, работающих на продольной моде колебаний вдоль [00l] на порядки меньше индуктивности резонаторов из кварца и танталата лития. Принципиально различное температурное поведение упругих податливостей SBN позволило предложить два различных типа резонаторов. Первый тип - резонатор с очень малой и перестраиваемой с помощью температуры индуктивностью, представляющий собой брусок, удлинённый вдоль полярной оси с металлизированными торцевыми гранями. Размытый фазовый переход, аномально большой пьезоэффект в направлении полярной оси и сильная зависимость электромеханических параметров продольной моды, обеспечивает сильное и в то же время плавное изменение индуктивности с температурой. Кристаллы SBN являются единственными, где возможно такое управление индуктивностью. Вторым типом являются резонаторы, работающие на сдвиговой моде. Их резонансная частота слабо зависит от температуры вблизи 20°С. Такие элементы позволяют получить температурно-стабильные резонаторы с малой индуктивностью.

Обнаружение ориентаций с параболической зависимостью частоты от температуры с экстремумом при Т=20?С у кристаллов лангасита La3Ga5SiO14 осенью 1983 г. стало началом интенсивного проведения акустических исследований, а затем и применений в акустоэлектронике кристалла LGS и других кристаллов, изоморфных лангаситу.

Первые резонаторы из LGS изгибных (50-123 КНz), продольных (100-130 КНz), контурных (400 - 650 КНz) и толщинных (3 -20 МНz) колебаний, выполненные на элементах с нулевым ТКЧ, защищенных авторскими свидетельствами, разработаны автором в ОАО «Морион» в 1985-1986 годах. Впервые была реализована относительно высокая добротность Q=105 у плоско-выпуклых линз Y/-2о среза с частотой 3 МНz. Более сильный пьезоэффект по сравнению с кварцем обеспечил улучшение всех параметров резонаторов LGS (резонансного промежутка и емкостного отношения в 2-3 раза, динамической индуктивности в 6-18 раз). Отсутствие сегнетоэлектрических свойств определило в 3-5 раз меньшее старение резонаторов LGS , чем у резонаторов танталата лития. Это позволило создать на основе резонаторов LGS продольных колебаний с частотой 125 - 135 КНz экспериментальные образцы канальных фильтров проводной телефонной связи с лучшими характеристиками и меньшими габаритами, чем у кварцевого фильтра компании Bell Systems.

Первые монолитные фильтры на LGS для выделения тактовых частот в цифровых системах передачи информации с импульсно-кодовой модуляцией разработаны автором и И.Н.Юхно в Ленинградском отделении НИИ Связи в конце 1985 г. Фильтры были выполнены на Y/-20 срезе LGS, имели центральную частоту 2,048 МНz с температурной нестабильностью не более 200*10-6 в интервале температур от -60 до +80 0С.

Первые эксперименты по возбуждению, регистрации и измерению характеристик ПАВ в LGS были выполнены автором в 1984г. Было обнаружено, что одноповоротные Х- и Y- срезы LGS обладают высоким значениями коэффициента электромеханической связи (КЭМС) до 0,38% при температурном коэффициенте скорости ПАВ первого порядка от 0 до - 35 10-6/0С и потерях на распространение ПАВ от 0,5 до 0,8 dB/мs. Первые устройства на подложках лангасита с использованием ПАВ - фильтры на 36 МГц и линии задержки на 89 МГц были разработаны и изготовлены в 1985-1986 г.г. на технологической базе Института авиационного приборостроения и НПО «Авангард».

В дальнейшем теоретически и экспериментально было доказано существование у LGS многих ориентаций с достаточно высоким КЭМС, нулевым углом потока энергии, оптимальным параметром анизотропии и нулевым ТКЧ первого порядка. Оптимальным для практического использования является повернутый Y/+500 срез при распространении ПАВ в направлении Х, составляющим с осью Х1 кристалла угол и= 22-250 Сочетание КЭМС=0,32%, низкой скорости ПАВ 2742 м/с нулевого ТКЧ(1), малого ТКЧ(2)=5210-9/0С2 и температуры экстремума ТЧХ Т0=40оС позволяет реализовать широкополосные LGS фильтры на ПАВ для систем сотовой связи множественного доступа с кодовым разделением CDMA, имеющие лучшие характеристики и меньшие размеры, чем кварцевые ПАВ-фильтры на ST-срезе.

Управляемые ультразвуковые линии задержки, содержащие звукопровод из LiNbO3 обладают малой эффективностью управления временем задержки. В работе предложена управляемая линия задержки со звукопроводом из молибдата гадолиния, при этом преобразователи и управляющие электроды расположены на гранях звукопровода, параллельных кристаллографическим осям YZ и УX соответственно. Для молибдата гадолиния эффективность управления в 5- 15 раз больше, чем у кварца или ниобата лития. Преимуществом предложенной ультразвуковой линии задержки является возможность мгновенного и сильного изменения времени задержки сигнала.

Акустооптические модуляторы на LiNbO3, кроме малой дифракционной эффективности, имеют ограниченный диапазон прозрачности от 0,4 до 4,5 микрон. Увеличение дифракционной активности и диапазона прозрачности акустического модулятора света достигается использованием кристалла ZnSe, причем направление распространения продольной упругой волны совпадает с одной из главных осей кристалла и с плоскостью поляризации падающего на кристалл излучения. С помощью пьезоэлектрического преобразователя в ZnSe создается продольная упругая волна, например, вдоль главной оси кристалла [100]. На кристалл падает излучение, плоскость поляризации которого также совпадает с направлением [100]. Использование ZnSe в сочетании с определенной геометрией направления звукового пучка и поляризацией падающего излучения позволяет увеличить дифракционную эффективность в 4,5 раза и в 2,5 раза увеличить диапазон прозрачности модулятора. Это позволяет использовать предложенное устройство как в видимой части спектра, так и в инфракрасной области.

В акустооптических брэгговских дефлекторах для обеспечения существования дифракции в диапазоне частот используется способ синхронного с изменением частоты звука изменения показателей преломления среды дефлектора при помощи внешнего электрического поля. Использование LiNbO3 требует применения очень больших электрических полей 4,7 - 9,6 кВ/см, что обусловлено малым значением электрооптических коэффициентов. Полученные результаты по акустооптике SBN и уникально большой электрооптический эффект позволили предложить акустооптическое устройство, содержащее кристалл SBN, ориентированный по осям X, Y и Z, преобразователь сдвиговых упругих волн на гранях XZ и управляющие электроды на гранях XY. В устройстве на SBN достигнуто уменьшение корректирующего (модулирующего) поля и мощности сигнала на два порядка по сравнению с LiNbO3 .

Пьезорезонансные преобразователям температуры, работающие в схемах автогенераторов, обычно выполнены из кварца или ниобата лития. Недостатками указанных преобразователей являются их низкая чувствительность и плохая моночастотность. Для повышения чувствительности преобразователя и улучшения его моночастотности предложено использовать пьезоэлектрическую пластину монокристалла Bа2NaNb5O15 Z-среза. Преобразователь температуры может работать в диапазоне температур от -273°С до +560оС. Температурный коэффициент частоты преобразователя температуры в диапазоне температур минус 20°С - +30°С равен 215* 10-6/град, а в диапазоне температур + 110°С -- + 120°С равен 233*10-6/ град. Моночастотность преобразователя значительно лучше, так как в силу симметрии кристалла в нём возбуждаются только продольные колебания по толщине. Использование кристалла BNN позволяет повысить чувствительность и улучшить моночастотность преобразователя.

В работе предложен пьезорезонансный приёмник ИК - излучения на основе двух пластин монокристалла Bа2NaNb5O15 Z-среза, одна из которых имеет поглощающее покрытие и является собственно приёмником излучения, а вторая служит для измерения температуры датчика. Поглощенная энергия лучистого потока преобразуется в тепловую, что ведёт к нагреванию пьезоэлемента резонатора - датчика. Резонатор - датчик и компенсирующий резонатор включены в цепь обратной связи идентичных автогенераторов и определяют частоты колебаний их выходных сигналов. Пластина Bа2NaNb5O15 Z-среза имеет абсолютное изменение частоты на градус в 3,85 раза больше, чем кварцевая пластина Y/50 - среза кварца, используемая в ИК - приёмниках. Достигнуто увеличение интегральной чувствительности приёмника до 2?106 Гц / Вт при уменьшении инерционности и улучшении моночастотности приёмника.

Заключение

Основные результаты и выводы проведенного исследования можно сформулировать следующим образом:

1. Разработана и создана экспериментальная установка для исследования акустических и акустооптических свойств оптически прозрачных твёрдых сред методом брэгговского рассеяния света на звуке, позволяющая регистрировать дифрагированный свет на уровне шумов. Предложен способ измерения скорости и затухания упругих волн, основанный на временной селекции, накоплении и измерении нечётных видеоимпульсов.

2. Определены упругие податливости, пьезомодули, коэффициенты эл.-мех. связи кристаллов SBN и BNN. Обнаружена сильная анизотропия пьезоэффекта и электромеханической связи. Показано, что отношение пьезомодулей кристаллов SBN и BNN не соответствует отношению у других кислородно-октаэдрических сегнетоэлектриков, и объясняется сильной анизотропией эффекта электрострикции. Впервые сделан вывод, что из трёх типов структур - перовскита, ильменита и тетрагональной калий - вольфрамовой бронзы последнему типу присуща более сильная анизотропия электрострикции, чем структуре перовскита или ильменита.

3. Исследовано поведение упругих податливостей, пьезомодулей, коэффициентов электромеханической связи и механической добротности SBN в области фазового перехода. Обнаружено существование пьезоэффекта и спонтанной поляризации при температурах, больших температуры Кюри, что обусловлено сосуществованием сегнето- и парафаз в ниобате бария-стронция.

4. Обнаружена резкая анизотропия температурных аномалий низкочастотных упругих параметров SBN. Сильные аномалии наблюдаются только для параметров, определяющих скорость и затухание волн вдоль полярной оси. Показано, что наблюдаемая анизотропия аномалий низкочастотных упругих свойств обусловлена в конечном счёте анизотропией электрострикции.

5. Обнаружены слабые противоположные температурные зависимости упругих податливостей S11 и S44 ниобата бария-стронция равные -5*10-5 и +5*10-6/°С вблизи 20°С, что говорит о возможности существования в этом кристалле кристаллографических ориентаций с нулевой зависимостью скорости упругих колебаний.

6. Показано, что характер зависимостей S33E(Т) и б33 (Т) для продольной волны вдоль полярной оси с частотой 2-5*105 Гц в сегнетофазе соответствует выводам теории Дворака. Обратное время релаксации продольных фононов ф-1 и затухание б33 в интервале 60 - 80°С хорошо подчиняется зависимости ф-1 ~ (TС-Т) и б33 ~ (TС-Т). При Т>80°С поведение ф-1 и б33 лучше соответствует поведению этих параметров у сегнетоэлектриков с центросимметричной парафазой.

7. Исследовано поведение скорости и поглощения высокочастотного звука с волновым вектором, параллельным полярной оси Z, и интенсивности рассеянного на звуке света в SBN в интервале 20-120°С. Скорость и поглощение не имеют сегнетоэлектрических аномалий в области температуры Кюри, что подтверждает подавление температурной аномалии диэлектрической проницаемости на высоких частотах порядка 10 8 Гц.

8. Обнаружена параболическая зависимость частоты продольных и поперечных упругих колебаний в кристаллах La3Ga5SiO14 с температурой экстремума вблизи комнатной температуры, что явилось первым экспериментальным доказательством существования в La3Ga5SiO14 редкого явления в физике твердого тела - взаимной компенсации положительных и отрицательных температурных коэффициентов модулей упругости кристалла лангасита. В изоморфном лангаситу кристалле галлогерманате стронция Sr3Ga2Ge4O14 (гегастроне) подобное явление отсутствует.

9. Обнаружено отсутствие у кристаллов лангасита аномалий упруго-пьезо-диэлектричеких свойств в широком интервале температур, что свидетельствует о принадлежности лангасита к классу пьезоэлектриков-параэлектриков и отсутствии сегнетоэлектрических свойств. Обнаружена и измерена более высокая временная стабильность упруго-пьезо-диэлектричеких свойств лангасита по сравнению со свойствами сегнетоэлектриков;

10. Изучено влияние поля на изменение пространственного положения плоскости поляризации поперечной упругой волны в танталате лития LiTaO3. что обусловлено эффектом наведённой электрическим полем эллиптической поляризацией упругой волны вследствие зависимости скорости линейно поляризованной поперечной упругой волны от напряжённости электрического поля.

11. Обнаружен наибольший для кристаллов с нулевым температурным коэффициентом скорости и низким затуханием звука электроупругий (поляризационный) эффект в лангасите, порядка 100*10-12 м/В, что определяется особенностью лабильной структуры кристалла, деформируемой электрическим полем.

12. Исследована анизотропия и дисперсия скорости и поглощения упругих волн в диапазоне частот 500 - 1700 МГц в сегнето- и параэлектриках и найдена зависимость между нормированным поглощением и симметрией, структурой и составом кристалла;

13. Обнаружено и изучено малое поглощение низкочастотных и высокочастотных упругих волн в лангасите, обусловленное сложным составом и высокой симметрией кристалла. Показано, что внутреннее трение в лангасите носит релаксационный характер, обусловленный кислородными вакансиями. Исследовано влияние на упругие и пьезоэлектрические свойства лангасита процесса легирования кристалла ионами алюминия или титана и обнаружено существенное увеличение пьезоэффекта и уменьшение упругих потерь в кристалле вследствие упорядочения его структуры;

14. Исследовано акустооптическое взаимодействие в кристаллах ZnSe, Ba04Sr06Nb2O6 и La3Ga5SiO14. Обнаружено сильное взаимодействие упругих волн и оптического излучения в ZnSе. Показано, что кубический широкозонный полупроводник селенид цинка в силу сочетания низкой скорости упругих волн 1,7 - 4,0 км/с, высоких значений показателя преломления 2,6 и фотоупругих постоянных 0,175 является эффективной средой акустооптического взаимодействия в широком оптическом диапазоне от 0,4 до 14 микрон;

15. Обнаружено необычное для сегнетоэлектриков поведение фотоупругости кристаллов SBN в области фазового перехода - уменьшение до нуля фотоупругой постоянной р31 при температуре, близкой к температуре Кюри. Показано, что подобный эффект определяется вкладом в фотоупругость аномально большого электрооптического эффекта, пьезоэлектрического эффекта и подавлением температурной аномалии диэлектрической проницаемости на частотах порядка 108 Гц.

В результате проведённых комплексных исследований пьезоэлектрических, акустических и акустооптических свойств пьезоэлектриков в широком диапазоне частот упругих волн, температур и внешних электрических полей решена важная для практического использования задача в области физики конденсированного состояния - определена группа кристаллов, принадлежащих к семейству лангасита La3Ga5SiO14, обладающих уникальным сочетанием температурной и временной стабильности упруго-пьезо-диэлектрических параметров, низких акустических потерь, значительной величины электромеханической связи и электроупругого эффекта.

Полученные в работе принципиально важные физические результаты по лангаситу, реализованные в основных типах акустоэлектронных устройств имеют большое практическое значение. Они заложили основу становления и развития нового направления в акустоэлектронике - «Исследование и применение монокристаллов семейства лангасита для создания акустоэлектронных устройств стабилизации и селекции частоты радиодиапазона на объёмных и поверхностных акустических волнах».

Выполненные исследования позволили определить направление дальнейшего поиска акустоэлектронных кристаллов с наилучшими свойствами в группе сложных оксидов класса пьезоэлектриков-параэлектриков, изоморфных лангаситу.

Прошедшие 20 лет с момента обнаружения в лангасите термостабильных ориентаций и создания первых образцов основных типов акустоэлектронных устройств на лангасите показали, что данное направление стало приоритетным в акустоэлектронике. Промышленное производство кристаллов лангасита, ланганита и лангатата, фильтров промежуточной частоты систем сотовой связи и цифрового телевидения, датчиков физических величин на этих кристаллах освоено в ряде стран, а исследования кристаллов семейства лангасита проводятся во многих научных центрах мира.

Закономерным результатом дальнейшего развития этого направления явилось получение и исследование в США в 2000-2003 гг. лангаситоподобных кристаллов с упорядоченной структурой Ca3NbGa3Si2O14 и Ca3TaGa3Si2O14 [16], близких по совокупности свойств к идеальному для акустоэлектроники монокристаллу - сильных пьезоэлектриков с нулевым ТКЧ и акустическими потерями менее 0,5 дБ/мкс ГГц2.

В работе показано, что лангасит и изоморфные ему кристаллы являются в настоящее время единственными соединениями, превосходящими высокостабильный и высокодобротный кристаллический кварц - основу современной акустоэлектроники. Эти кристаллы обладают уникальным сочетанием необходимых физических свойств для создания акустоэлектронных компонент с наилучшими достижимыми параметрами. Такие же стабильные как кварц, но более сильные пьезоэлектрики с низкой скоростью поперечных упругих волн и высокой акустической прозрачностью, не имеющие сегнетоэлектрических или структурных фазовых переходов вплоть до температуры плавления кристаллы несомненно будут основой акустоэлектроники ХХI века.

Цитированная литература

1. Леманов В.В., Смоленский Г.А. Гиперзвуковые волны в кристаллах //УФН. 1972. Т.108. № 3. - С. 465-501.

2. Гуляев Ю.В., Проклов В.В., Шкердин Г.Н. Дифракция света на звуке в твердых телах // УФН. 1978. Т. 124. № 1. - С. 61-71.

3. Whatmore R.W. New polar materials: their application to SAW and other devices // J. of Cryst. Growth. 1980. V.48. - р.530-547.

4. Зеленка И. Пьезоэлектрические резонаторы на объемных и поверхностных акустических волнах.- М.: Мир, 1990. - 584 с.

5. Лямов В.Е. Поляризационные эффекты и анизотропия взаимодействия акустических волн в кристаллах. -М.: МГУ, 1983. - 224 с.

6. Струков Б.А., Леванюк А.П. Физические основы сегнетоэлектрических явлений в кристаллах.- М.: Наука. Физматлит, 1995. - 304 с.

7. Зайцева М.П., Кокорин Ю.И., Сандлер Ю.М. Нелинейные электромеханические свойства ацентричных кристаллов.-Новосибирск: Наука, 1986. - 160 с.

8. Гринев Б.В., Дубовик М.Ф., Толмачев А.В.. Оптические монокристаллы сложных оксидных соединений. -Харьков: Институт монокристаллов, 2002. - 250 с.

9. Yamada T. Electromechanical properties of oxygen-octahedra ferroelectric crystals // J. Appl. Phys. 1972. V. 43. № 10. -р. 328-338.

10. Белоконева Е.Л., Стефанович С.Ю., Писаревский Ю.В. и др. Уточненные структуры и кристаллохимические закономерности строения и свойств соединений семейства лангасита. // Журнал неорганической химии. 2000. Т.45. №11. -С.1786-1796.

11. Mill B.V., Pisarevsky Yu.V. "Langasite-type materials: from discovery to present state // Proc. 2000 IEEE Inter. Frequency Control Symp. - p. 133-144.

12. Aleksandrov K. S., Sorokin B. P., Turchin P. P., Glushkov D.A. Non-Linear Piezoelectricity in La3Ga5SiO14 Piezoelectric Single Crystal // Fer roelectric Letters. 1992. V.14. -р.115-118.

13. Физическая акустика (под редакцией У. Мэзона). том 3, ч. Б, М.: -Мир, 1968. - 392 с. и том 5. - М.: Мир, 1973. - 332 с.

14. Johnson W.L., Kim S.A., Uda S. Acoustic loss in langasite and langanite // Proc. IEEE Inter. Frequency Control Symp. 2003. -р. 646-649.

15. Механизмы релаксационных явлений в твердых телах. (под ред. В.С.Постникова). -М.: Наука, 1972.- 249 с.

16. Chai, B.H.T., Bustamante A.N.P., Chou M.C. A new class of ordered langasite structure compounds // Proc. IEEE Inter. Frequency Control Symp. 2000. -p. 163-168.

Основное содержание и результаты диссертации отражены в следующих работах:

Статьи в ведущих рецензируемых журналах:

1. Андреев И.А., Шапкин В.В. Электромеханические свойства монокристаллов BaxSr1-xNb2O6 // Физика твёрдого тела. -1979. Т. 21. №5. - С. 1576-1578. (0,19 /0,1 п.л.).

2. Андреев И.А., Иванов Г.А., Кузьминов Ю.С., Полозков Н.М. Высокочастотные упругие волны в сегнетоэлектрическом BaxSr1-xNb2O6 // Физика твёрдого тела. -1981. Т. 23. №2. - С. 628-630. (0,25 п.л./0,06 п.л.).

3. Андреев И.А., Ивлева Л.И. Гиперзвук в монокристалле нового сегнетоэлектрика Ca3(VO4)2 // Физика твёрдого тела. -1981. Т. 23. №12. - С. 3721-3724. (0,25 /0,13 п.л.).

4. Андреев И.А. Фотоупругость BaxSr1-xNb2O6 в области сегнетоэлектрического фазового перехода // Письма в Журнал технической физики. -1982. Т. 8. №17. - С. 1067-1071. (0,31п.л.).

5. Андреев И.А., Кузьминов Ю.С., Полозков Н.М. Слабая температурная зависимость упругих податливостей S11 и S44 кристалла BaxSr1-xNb2O6 вблизи 20 0С // Журнал технической физики. -1983. Т. 53. №8. - С. 1632-1634. (0,25 п.л./0,08 п.л.).


Подобные документы

  • Аспекты теории динамической устойчивости упругих систем. Изгибная форма, возникающая в стержне при приложении к его торцу внезапной нагрузки. Описание динамических эффектов модельными уравнениями. Параметрическое приближение, учет "волны параметра".

    статья [141,6 K], добавлен 14.02.2010

  • Принцип работы акустооптических устройств, применяемых для развертки лазерного излучения в системах: оптической локации; слежения за рельефом местности; считывания информации; точной адресации в устройствах записи. Изготовление акустооптических ячеек.

    реферат [12,7 K], добавлен 22.06.2015

  • Определение мощности лазерного излучения, подаваемого на образец. Вычисление размеров лазерного пучка на образце. Разработка системы измерения мощности излучения и длительности лазерного импульса, системы измерения температуры в зависимости от времени.

    лабораторная работа [503,2 K], добавлен 11.07.2015

  • Удар абсолютно упругих и неупругих тел. Закон сохранения импульса и сохранения момента импульса. Физический смысл соударения упругих и неупругих тел. Практическое применение физического явления соударения тел. Механический метод разрушения пород.

    контрольная работа [240,4 K], добавлен 16.09.2013

  • Волновые явления в периодических слоистых волноводах. Создание приложения, моделирующего процесс распространения плоских, гармонических по времени, упругих акустических волн в периодическом волноводе. Метод Т-Матриц для периодического волновода.

    курсовая работа [910,2 K], добавлен 30.06.2014

  • Физические основы ультразвука — упругих колебаний, частота которых превышает 20 КГц , распространяющихся в форме продольных волн в различных средах. Явление обратного пьезоэлектрического эффекта. Медицинские области применения ультразвуковых исследований.

    контрольная работа [88,0 K], добавлен 06.01.2015

  • Колебания частиц в упругих средах, распространяющиеся в форме продольных волн, частота которых лежит в пределах, воспринимаемых ухом. Объективные, субъективные характеристики звука. Звуковые методы исследования в клинике. Положение пальцев при перкуссии.

    презентация [607,1 K], добавлен 28.05.2013

  • Характеристика акустооптических эффектов. Измерительные системы на основе акустооптических перестраиваемых фильтров. Использование акустооптических эффектов для измерения физических величин. Акустооптические фильтры для анализа изображений, спектроскопии.

    реферат [649,7 K], добавлен 20.12.2015

  • Измерение мощности низкочастотных и высокочастотных колебаний электрических сигналов. Диагностирование мощности колебаний сверхвысокочастотного излучения ваттметрами (поглощающего типа и проходящей мощности). Основные цифровые методы измерения мощности.

    контрольная работа [365,0 K], добавлен 20.09.2015

  • Физическая интерпретация свойств решений эволюционных уравнений, описывающих амплитудно-фазовую модуляцию нелинейных волн. Основные принципы нелинейных многоволновых взаимодействий. Теория нормальных форм уравнений, резонанс в многоволновых системах.

    реферат [165,9 K], добавлен 14.02.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.