196506. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és elrendezés anizotóp akusztooptikai, előnyösen tellúriumdioxid egykristályok felhasználás szempontjából kitüntetett kristálytani síkjának nagy pontosságú, félpercnél pontosabb orientálására
3 196506 4 A találmány tárgya eljárás és elrendezés anizotróp akusztooptikai előnyösen telluriumdioxid egykristályok nagypontosságú, félpercnél pontosabb orientálására. Mint ismeretes, az akusztooptikai eszközök az optikai rendszerekben az aktiv elemek szerepét töltik be. Segítségükkel modulálható a lézernyaláb intenzitása, hullámhossza, polarizációja és vezérelhető a lézernyaláb terjedési iránya mozgó elemek nélkül nagy sebességgel. Ilyen eszközök a hetvenes évek elején jelentek meg a világpiacon, miután sikerült megoldani a sorozatgyártáshoz szükséges fizikai és technológiai problémákat. A beszerezhetőség és a sorozatgyártással járó relativ olcsó ár azután lehetővé tette ezeknek az eszközöknek gyors elterjedését. Ma már ezek az eszközök lézeres adatrögzítő berendezések, lézeres megjelenitók, lézeres adatátviteli vonalak, holografikus memóriák, stb. alapvető építőelemei. Az akusztooptikai eszközökben az akusztikus hullámokat piezo-elektroraos átalakítóval hozzák létre. A piezo-elektromos anyagokban az elektromos térerősség mechanikai deformációt és/vagy feszültséget hoz létre. Egy ilyen lapkát váltakozó elektromos térbe helyezve, abban mechanikai hullámok jönnek létre. Az elektródákkal ellátott piezoelektromos lapkát kötőréteg kapcsolja a transzmissziós közeghez, amelybe az akusztikus hullámokat akarjuk juttatni. A piezo-elektromos lapka úgy orientált, hogy tiszta longitudinális vagy nyíró irányú hullámokat kelt, amelyek síkhullámoknak tekinthetők. Ha a disszipációtól eltekintünk, akkor a lapka által keltett akusztikus hullámok teljesítménye egyenlő lesz a generátorból felvett teljesítménnyel. A lapka tehát elektromos szempontból egy Z impedanciának tekinthető. Az akusztooptikai eszközök működése a hanghullám és fényhullám kölcsönhatásán alapul. E kölcsönhatás bizonyos anizotróp ún. akusztooptikai egykristályokban különösen erős, ha a kölcsönható hanghullám és fényhullám bizonyos jól meghatározott irányokban haladnak. Ezért az akusztooptikai egykristályokat az eszközkészités előtt orientálni kell. Orientálásnál az egykristályokon olyan sik felületeket kell kialakítani, amelyek normálisa a kristályrács szimmetriájához simuló koordináta rendszerben meghatározott irányokba mutat. Ismeretesek olyan eljárások, amelyekkel akusztooptikai egykristályok orientálása kisebb, mint ±0,5° pontossággal elvégezhető. Ezek az eljárások Röntgen-sugaraknak a kristályrácson való diffrakcióján alapulnak. Az orientálás szokásosan Röntgen-diffraktoroéterrel vagy reflexiós, illetve transzmissziós Laue-felvételek készítésével történik. Ismeretes olyan eljárás is, mellyel a lézernyaláb Schaefer-Bergmann féle diffrakciós képét hozzák létre. A létrehozott kép alapján iterációs módszerrel végzik el az orientálást. Egy ilyen eljárást és az eljárás foganatosítására alkalmas berendezést ismertet a HU 176 840 számú magyar szabadalmi leírás. Az előbbiekben ismertetett eljárásoknál az orientálás pontossága nem kielégítő. Az akusztooptikai eszközök orientálásánál egy nagyságrenddel nagyobb pontosságra van szükség, mint amit az ismert eljárások biztosítani tudnak. A találmánnyal célunk olyan eljárás és elrendezés kidolgozása, amellyel az akusztooptikai egykristályok orientálása nagypontossággal gazdaságosan megvalósítható. A találmánnyal megoldandó feladatot az előbbieknek megfelelően az anizotróp akusztooptikai, előnyösen telluriumdioxid egykristályok kristálytani síkjának nagypontosságú, félszőgpercnél pontosabb orientálásában jelölhetjük meg. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat egyszerűen megoldódik, ha a fényhullám, előnyösen lézersugár Schlieren-féle akusztooptikai diffrakciós képét hozzuk létre és magát ezt a diffrakciós képet használjuk fel a felhasználás szempontjából kitüntetett kristálytani sík korrekciójának elvégzésére. A találmány szerinti eljárás tehát olyan ismert eljárás továbbfejlesztése, amely alkalmas anizotróp akusztooptikai, előnyösen telluriumdioxid egykristályok felhasználás szempontjából kitüntetett kristálytani síkjának nagypontosságú, félpercnél pontosabb orientáláséra. Az eljárás során egy vizsgáló hullám diffrakcióját egymással párhuzamos rácssíkon hozzuk létre. Ezután a diffrakciós képet kiértékeljük és a kiértékelés alapján meghatározzuk a vizsgált hullám terjedési iránya, valamint a rácssikok normálisa közötti szöget. Vizsgáló hullámként fényhullámot alkalmazunk és a rácssikokat ultrahang bebocBéjtáséval hullámfront síkokkal állítjuk elő. A továbbfejlesztés, vagyis a találmány abban van, hogy a fényhullám előnyösen lézersugár Schlieren-féle akusztooptikai diffrakciós képet hozzuk létre és magát ezt a diffrakciós képet használjuk fel a felhasználás szempontjából kitüntetett kristálytani sík korrekciójának elvégzésére. A találmány értelmében célszerű, ha a vizsgált kristályokon optikai megmunkálással legalább két, egymással előnyösen párhuzamos optikai ablakot és az ablakokra merőleges ultrahang becsatoláséra alkalmas síkot hozunk létre. Ezután a lézersugarat a vizsgált egykristályon az optikai ablakokra merőleges irányban átbocséjtjuk. Célszerű még az is, ha az ultrahang becsatolására alkalmas síkokkal párhuzamos, az egykristályt határoló szemközti sikot a lézersugár haladási irányával párhuzamos él mentén mint forgástengely mentén elforgatjuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
