Analisador de espectro acusto-Ãptico para sinais de microondas.

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DATA DE PUBLICAÇÃO

1999

RESUMO

Neste trabalho apresenta-se o estudo da resposta do analisador de espectro acusto-Ãptico para sinais pulsados, na faixa de microondas, como envoltÃrias arbitrÃrias. AtravÃs da teoria de modos acoplados determina-se o campo elÃtrico do feixe Ãptico difratado para a operaÃÃo em regime de Bragg. A formulaÃÃo leva em consideraÃÃo a forma de onda da envoltÃria e a duraÃÃo de cada pulso com relaÃÃo à abertura temporal da cÃlula Bragg. Utilizando-se a integral de difraÃÃo de Fresnel - Kirchoff determinam-se as dependÃncias temporal e espacial do campo difratado no plano focal de uma lente Ãptica. Esta distribuiÃÃo, a qual à proporcional à transformada de Fourier da amostra do sinal de microondas armazenada na cÃlula Bragg, à analisada para uma cÃlula Bragg de fosteto de gÃlio (GaP), em funÃÃo dos seguintes parÃmetros: eficiÃncia de difraÃÃo, forma de onda da envoltÃria dos pulsos, duraÃÃes dos pulsos com relaÃÃo à abertura temporal da cÃlula e distribuiÃÃo espacial do feixe Ãptico incidente. O estudo da dependÃncia da intensidade do feixe difratado com relaÃÃo à potÃncia do sinal de microondas permitiu analisar as caracterÃsticas espectrais das componentes geradas atravÃs das intermodulaÃÃes causadas por mÃltiplas difraÃÃes na cÃlula Bragg. As formas de ondas das envoltÃrias que sÃo investigadas, sÃo as descritas por funÃÃes de Blackman, Bartlett e Hamming. A anÃlise desenvolvida revela que atravÃs da escolha da forma de onda da envoltÃria à possÃvel controlar algumas caracterÃsticas da intensidade Ãptica no plano focal. Por exemplo, utilizando-se a envoltÃria de Blackman obtÃm-se uma reduÃÃo de lÃbulo lateral de atà 45 dB com relaÃÃo ao comportamento obtido com envoltÃria retangular. A resoluÃÃo espectral do analisador à investigada com base no critÃrio de Rayleigh. Resultados numÃricos sÃo apresentados para uma cÃlula Bragg com as seguintes caracterÃsticas: largura de faixa instantÃneas de 1 GHz e 1 ms de abertura temporal. Uma geometria apropriada para a rede de fotodetectores do analisador de espectro que utiliza esta cÃlula Bragg foi determinada levando-se em consideraÃÃo este. Um resultado da relaÃÃo sinal ruÃdo do analisador de espectro foi desenvolvido levando-se em consideraÃÃo os ruÃdos existentes nos seguintes estÃgios: prÃ-processamento eletrÃnico, cÃlula Bragg e rede linear de fotodetectores posicionada no plano focal da lente de Fourier. AtravÃs desta formulaÃÃo determina-se a estimaÃÃo da potÃncia espectral que pode ser obtida quando se utiliza um analisador de espectro acusto-Ãptico. As formas de ondas das tensÃes nos fotodetectores em funÃÃo das caracterÃsticas dos pulsos de microondas foram determinadas atravÃs de uma formulaÃÃo generalizada apresentada. Esta formulaÃÃo constitui a parte original deste trabalho de tese.

ASSUNTO(S)

cÃlulas bragg processamento de sinais acustoÃptica microondas Ãptica interferometria analisadores de espectro

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