聲光調(diào)制實(shí)驗(yàn)

1、聲光調(diào)制實(shí)驗(yàn)聲光調(diào)制實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的1、掌握聲光調(diào)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(diǎn)難點(diǎn)：理解和掌握晶體聲光調(diào)制的原理和實(shí)驗(yàn)方法；重點(diǎn)：了解布拉格聲光衍射并觀察布拉格聲光衍射現(xiàn)象教學(xué)方法理論聯(lián)系實(shí)際；實(shí)驗(yàn)觀察與比較；精講與指導(dǎo)討論相結(jié)合學(xué)時(shí)3個(gè)學(xué)時(shí)一、前言早在本世紀(jì)30年代就開始了聲光衍射的實(shí)驗(yàn)研究。60年代激光器的問(wèn)世為聲光衍射現(xiàn)象的研究提供了良好的光

2、源，促進(jìn)了聲光效應(yīng)理論和應(yīng)用研究的迅速發(fā)展。聲光效應(yīng)為控制激光束的頻率、方向和強(qiáng)度提供了一個(gè)有效的手段。利用聲光效應(yīng)制成的聲光器件，如聲光調(diào)制器、聲光偏轉(zhuǎn)器和可調(diào)諧濾光器等，在激光技術(shù)、光信號(hào)處理和集成光通訊技術(shù)等方面有著重要應(yīng)用。聲光效應(yīng)已廣泛應(yīng)用于聲學(xué)、、光學(xué)和光電子學(xué)。近年來(lái)，隨著聲光技術(shù)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(nèi)進(jìn)行鎖膜或作為連續(xù)器件的Q開關(guān)。由于聲光器件具有輸入電壓低件的Q開關(guān)。由于聲光器件具有輸入電壓

3、低驅(qū)動(dòng)功率小、溫度穩(wěn)定性好、能承受較大光功率、光學(xué)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、響應(yīng)時(shí)間快、控制方便等優(yōu)點(diǎn)，加之新一代的優(yōu)質(zhì)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(xué)、軍事等方面的需求。一、實(shí)驗(yàn)儀器圖6系統(tǒng)裝置圖對(duì)各向同性介質(zhì)，折射率分布為聲行波在某一瞬間是對(duì)介質(zhì)的作用情況如圖1所示。圖中密集區(qū)（黑）表示介質(zhì)受到壓縮，密度增大，相應(yīng)的折射率也增大；稀疏區(qū)（白）表示介質(zhì)密度變小，折射率減小。介質(zhì)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(shí)又以聲n速向前傳播。ssskv??圖1聲行波形成的超聲光柵對(duì)于駐波的情況，考慮兩個(gè)相向傳播的同頻聲行波的疊加，質(zhì)點(diǎn)位移可以寫成而介質(zhì)折射率為：因駐波效應(yīng)(5)式中的應(yīng)是(3)式的2倍。圖2給出了聲駐波情況下介質(zhì)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(jiàn)，聲波在????xktnntxnss?????sin（3）)sin()cos(201txkuuss??（4）（5）??)sin(