О статье А.С. Мачихина, Л.И. Бурмак и В.Э. Пожара «Расчет интерференционной картины, формируемой переносящими изображения световыми пучками после дифракции на акустической волне в одноосном кристалле»

ПИСЬМО В РЕДАКЦИЮ

О СТАТЬЕ А.С. МАЧИХИНА, Л.И. БУРМАК И В.Э. ПОЖАРА «РАСЧЕТ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ КАРТИНЫ, ФОРМИРУЕМОЙ ПЕРЕНОСЯЩИМИ ИЗОБРАЖЕНИЯ СВЕТОВЫМИ ПУЧКАМИ ПОСЛЕ ДИФРАКЦИИ НА АКУСТИЧЕСКОЙ ВОЛНЕ В ОДНООСНОМ КРИСТАЛЛЕ»

В.И. Пустовойт

Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН, Москва, Россия

В соответствии с поставленной в названии целью, статья посвящена «расчету интерференционной картины... световыми пучками...» и, как утверждается во введении (и повторяется в заключении статьи): «В настоящей работе впервые проведен теоретический расчет интерференционной картины, формируемой двумя световыми пучками, переносящими изображение, после их дифракции на одной акустической волне в одноосном кристалле».

Необходимо отметить, что задача расчета интерференционной картины и получения соответствующих формул в достаточно общем случае для некогерентных световых пучков описана и исследована во многих книгах и курсах по оптике, смотрите, например, известную книгу: Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: «Наука», 1970 (Главы 7, 10). А приведенная в статье формула (2) полностью совпадает (с точностью до обозначений) с формулой (11) и далее в гл.10, параграфе 10.3 указанной книги. В этом издании анализируется интерференция световых пучков, имеющих достаточно узкую спектральную полосу (т.е. Ак / к << 1), и совершенно неважно, каким фильтром (акустооптическим, интерференционным или каким-либо другим) произведено выделение спектральной полосы. Основная формула (9) указанной статьи полностью аналогична формулам (6), (11) параграфа 10.3 книги М. Борна, и утверждение о том, что «. впервые проведен теоретический

1 _ 2 ГА

расчет интерференционной картины, формируемой двумя световыми пучками...», не соответствует действительности. Так же не соответствует действительности утверждение о том, что акустооптиче-ский фильтр имеет какие-то принципиальные особенности в задаче построения интерференционной картины, см., например, анализ кривых видности, приведенных в указанной книге на стр. 352, гл. 7, для различных спектральных распределений световых пучков. Более того, приведенная в статье на рис. 4 так называемая «Теоретическая зависимость видности V интерференционной картины от оптической разности хода А при настойке фильтра на длину волны 450 нм (1), 550 нм (2), 650 нм (3), 750 нм (4)», «...вычисленная по формуле (9).», является неверной. В действительности кривая вид-ности интерференционной картины для акустооп-тического фильтра имеет точное аналитическое выражение, которое не соответствует приведенным в статье на рис. 4 зависимостям. Это нетрудно показать, используя явные выражения для спектральной области пропускания акустооптического фильтра (АО) и осуществляя интегрирование по волновому вектору светового излучения, считая спектральную полосу источника излучения много больше полосы пропускания АО-фильтра. В итоге для интерференционной картины, из которой легко выделить кривую видности, получим:

V = 2Abs

cos

где А - разность хода, И0(х), И^х) - функции Струве, ^(х), ^о(х) - функции Бесселя,

Ф(Г, An, L, A) =|-

ч и2 -1 ч > cos

An

iyju 2 -

1

-du,

Ап - разность показателей преломления, к0 - волновое число, удовлетворяющее условиям синхронизма, I - длина взаимодействия в АО-фильтре, Г - величина, характеризующая эффективность АО-фильтра.

Эта формула не получена в статье А.С. Мачихина и др., но если бы авторы ее получили, то увидели бы, что волновое число к0 определяет период интерференци-

онной картины, а не ее огибающую (кривую видности). Из (1), в частности, следует, что видность интерференционной картины существенно зависит от эффективности АО-фильтра Г. Поэтому вывод о том, что картина видности зависит от центральной частоты или настойки АО-фильтра, не является правильным. Тот факт, что видность интерференционной картины не зависит от центральной частоты пропускания фильтра, сформулирован еще в книге М. Борна на стр. 539 для достаточно общего случая. Физически этот вывод совершенно понятен, и есть математическое следствие определения кривой видности, которая записана как отношение интегралов по бесконечной области. Зависимость кривой видности от величины расстройки А, в

521

Компьютерная оптика, 2018, том 42, №3

соответствии с формулой (1), показана на рис. 1, из ко- В статье имеются также спорные и недоказанные

торого видно, что зависимость от положения окна утверждения, основанные на неверных теоретических пропускания АО-фильтра отсутствует. и физических выводах, указанных выше.

Рис. 1. Зависимость кривой видности от величины расстройки А при разных значениях мощности звуковой волны для любого положения окна прозрачности АОФ, при условии, что в пределах основного спектрального диапазона АОФ изменение спектрального распределения светового пучка незначительно

Сведения об авторе

Пустовойт Владислав Иванович, академик РАН, научный руководитель Научно-технологического центра уникального приборостроения РАН, автор и соавтор более 400 научных работ, авторских свидетельств и патентов. Им подготовлено 9 докторов и 24 кандидата наук.

В.И. Пустовойт - специалист в области физики твердого тела, общей теории относительности, акустоэлек-троники и акустооптики. Им совместно с академиком Ю.В. Гуляевым выдвинута идея использования поверхностных акустических волн в электронике, что явилось базовой идеей акустоэлектроники и как раздела физики твердого тела, и как подотрасли промышленности. Фундаментальные исследования В.И. Пустовойта и его школы привели к разработке и созданию целого семейства спектрометров инфракрасного, видимого и ультрафиолетового диапазонов с уникальными техническими характеристиками. В.И. Пустовойтом впервые была предложена идея возможности использования интерферометра Майкельсона для обнаружения гравитационных волн. Эта физическая идея положена в основу уникальных проектов - в США (LIGO), Японии (TAMA), Франции, Италии (VIRGO), Германии и Великобритании (GEO 600).

В.И. Пустовойт - заместитель главного редактора журнала «Радиотехника и электроника», член редколлегии журналов «Успехи современной радиоэлектроники» и «Электромагнитные волны и электронные системы», главный редактор журнала «Физические основы приборостроения».

В.И. Пустовойт - лауреат Государственной премии СССР (дважды) и Государственной премии РФ (дважды).

Дизайн: Я.Е. Тахтаров. Оформление и вёрстка: М.А. Вахе, Е.В. Семиколенных, С.В. Смагин и Я.Е. Тахтаров. Лит. редактор и корректор Ю.Н. Литвинова. Консультант по оформлению англоязычного блока М.И. Котляр.

E-mail: ko@smr.ru, http://www.computeroptics.smr.ru

Подписано в печать 28.06.2018 г. Усл. печ. л. 20,79. Заказ № 11/3. Тираж 218 экз. Печать офсетная. Формат 62х84 1/8. Цена: 550 рублей / Price of 550 rubles

Редакция: Институт систем обработки изображений РАН - филиал ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН,