聲光調制實驗

1、聲光調制實驗聲光調制實驗教學目的1、掌握聲光調制的基本原理；2、了解聲光器件的工作原理；觀察布拉格聲光衍射現(xiàn)象；3、了解布拉格聲光衍射和拉曼—奈斯聲光衍射的區(qū)別。重難點難點：理解和掌握晶體聲光調制的原理和實驗方法；重點：了解布拉格聲光衍射并觀察布拉格聲光衍射現(xiàn)象教學方法理論聯(lián)系實際；實驗觀察與比較；精講與指導討論相結合學時3個學時一、前言早在本世紀30年代就開始了聲光衍射的實驗研究。60年代激光器的問世為聲光衍射現(xiàn)象的研究提供了良好的光

2、源，促進了聲光效應理論和應用研究的迅速發(fā)展。聲光效應為控制激光束的頻率、方向和強度提供了一個有效的手段。利用聲光效應制成的聲光器件，如聲光調制器、聲光偏轉器和可調諧濾光器等，在激光技術、光信號處理和集成光通訊技術等方面有著重要應用。聲光效應已廣泛應用于聲學、、光學和光電子學。近年來，隨著聲光技術的不斷發(fā)展，人們已廣泛地開始采用聲光器件在激光腔內進行鎖膜或作為連續(xù)器件的Q開關。由于聲光器件具有輸入電壓低件的Q開關。由于聲光器件具有輸入電壓

3、低驅動功率小、溫度穩(wěn)定性好、能承受較大光功率、光學系統(tǒng)簡單、響應時間快、控制方便等優(yōu)點，加之新一代的優(yōu)質聲光材的發(fā)現(xiàn)，使聲光器件具有良好的發(fā)展前景，它將不斷地滿足工業(yè)、科學、軍事等方面的需求。一、實驗儀器圖6系統(tǒng)裝置圖對各向同性介質，折射率分布為聲行波在某一瞬間是對介質的作用情況如圖1所示。圖中密集區(qū)（黑）表示介質受到壓縮，密度增大，相應的折射率也增大；稀疏區(qū)（白）表示介質密度變小，折射率減小。介質折射率增大或減小呈現(xiàn)交替變化，變化的周

4、期是聲波周期，同時又以聲n速向前傳播。ssskv??圖1聲行波形成的超聲光柵對于駐波的情況，考慮兩個相向傳播的同頻聲行波的疊加，質點位移可以寫成而介質折射率為：因駐波效應(5)式中的應是(3)式的2倍。圖2給出了聲駐波情況下介質折射率的n?變化情況，其中在圖中的曲線tTs4和t3Ts4表示左、右行波。從圖中可見，聲波在????xktnntxnss?????sin（3）)sin()cos(201txkuuss??（4）（5）??)sin(