超聲在激光模式分析中的應(yīng)用研究.pdf

1、內(nèi)蒙古師范大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要早在20世紀(jì)30年代就已經(jīng)開始了聲光相互作用的研究，但是經(jīng)超聲光柵衍射后各級(jí)衍射光所產(chǎn)生的頻移和偏轉(zhuǎn)角都很小，長(zhǎng)期以來沒有得劍廣泛的應(yīng)用。由于激光束具有單色性好、方向性好、亮度高以及整個(gè)激光束能量可全部聚焦在很小的光斑內(nèi)等一系列特點(diǎn)，通過聲光器件●_一可以對(duì)激光的頻率、相位、振幅和強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制，因此激光的出現(xiàn)使得聲波與光波相互作用理論得到了廣泛的實(shí)際應(yīng)用。當(dāng)聲光介質(zhì)中有超聲波通過時(shí)，介質(zhì)的折射率將受應(yīng)變

2、的調(diào)制而作周期性變化，相當(dāng)于一個(gè)光柵。當(dāng)光波通過此聲光介質(zhì)時(shí)將發(fā)生衍射，衍射光將發(fā)生多普勒頻移，頻移與聲波頻率成倍數(shù)關(guān)系，頻譜由光載頻和邊頻組成。根據(jù)這一原理我們構(gòu)思：當(dāng)發(fā)生NamanNath衍射并且激光器為多縱模時(shí)，調(diào)節(jié)超聲波頻率及示波器參數(shù)可以使得相鄰縱模的某個(gè)衍射級(jí)互相重疊，就可以精確求出激光縱模的頻率差。本論文運(yùn)用聲光相互作用的理論和現(xiàn)象研究了激光縱模的特性。將內(nèi)腔式He—Ne激光器發(fā)出的激光通過有超聲波場(chǎng)存在的鉬酸鉛介質(zhì)，再經(jīng)

3、凸透鏡會(huì)聚后進(jìn)入共焦球面掃描干涉儀，在示波器上就可以顯示出出射光的頻譜分布圖。對(duì)頻譜圖進(jìn)行分析，研究得出了經(jīng)超聲波作用后遣波的衍射特點(diǎn)及激光縱模的一些特性。所完成的主要工作如下：1對(duì)聲波和光波的耦合波方程進(jìn)行推導(dǎo)，從理論上具體分析了光波經(jīng)存在超聲場(chǎng)的鉬酸鉛介質(zhì)調(diào)制后出射光的衍射類型有兩種，闡述了兩種衍射光的分布特點(diǎn)，并通過實(shí)驗(yàn)觀測(cè)了NamanNath衍射頻譜分布圖，確定了當(dāng)光波經(jīng)超聲行波作用后相鄰衍射級(jí)的頻率差。2對(duì)聲光介質(zhì)中產(chǎn)生的超聲