聲光效應的背景,意義及應用

時間 2021-05-07 20:01:23

1樓:匿名使用者

1樓能不copy嗎?你都不看下問題就搞,沒點針對性聲光效應定義:

超聲波通過介質時會造成介質的區域性壓縮和伸長而產生彈性應變,該應變隨時間和空間作週期性變化,使介質出現疏密相間的現象,如同一個相位光柵 。當光通過這一受到超聲波擾動的介質時就會發生衍射現象,這種現象稱之為聲光效應。

研究意義:

當超聲波傳過介質時,在其內產生週期性彈性形變,從而使介質的折射率產生週期性變化,相當於一個移動的相位光柵,稱為聲光效應。若同時有光傳過介質,光將 被相位光柵所衍射,稱為聲光衍射。利用聲光衍射效應制成的器件,稱為聲光器件。

聲光器件能快速有效地控制鐳射束的強度、方向和頻率,還可把電訊號實時轉換 為光訊號。此外,聲光衍射還是探測材料聲學性質的主要手段。有這麼多好處,還能不去研究嗎?

聲光效應用途:

上面已經提到聲光介質就好比一個光柵。通過改變超聲波的頻率和功率,可分別實現對鐳射束方向的控制和強度的調製。由這點我們可以很容易得出,它的應用,

如聲光調製器件,聲光偏轉器件,聲光調q開關,可調諧濾光器。

2樓:匿名使用者

超聲波在透明媒質中傳播時,媒質折射率發生空間週期性變化,使通過媒質的光線發生改變的現象,稱為聲光效應.當超聲頻率較低,且光束寬度比聲波波長小時,媒質折射率的空間變化會使光線發生偏轉或聚焦;當聲波頻率增高,且光束寬度比聲波波長大得多時,這種折射率的週期性變化起著光柵的作用,使入射光束髮生聲光衍射.

聲光效應

目錄·概念

·原理·實驗儀器

·實驗內容

·注意事項

概念超聲波通過介質時會造成介質的區域性壓縮和伸長而產生彈性應變,該應變隨時間和空間作週期性變化,使介質出現疏密相間的現象,如同一個相位光柵.當光通過這一受到超聲波擾動的介質時就會發生衍射現象,這種現象稱之為聲光效應。

原理聲光效應就是研究光通過聲波擾動的介質時發生散射或衍射的現象。由於彈光效應,當超聲縱波以行波形式在介質中傳播時會使介質折射率產生正弦或餘弦規律變化,並隨超聲波一起傳播,當鐳射通過此介質時,就會發生光的衍射,即聲光衍射。衍射光的強度、頻率、方向等都隨著超聲波場而變化。

其中衍射光偏轉角隨超聲波頻率的變化現象稱為聲光偏轉;衍射光強度隨超聲波功率而變化的現象稱為聲光調製。

主要用途有:

製作聲光調製器件,製作聲光偏轉器件,聲光調q開關,可調諧濾光器,在光訊號處理和整合光通訊方面的應用。

聲光衍射可以分為拉曼-拉斯(ranman-nath)衍射和布拉格(bragg)衍射兩種情況。本實驗室主要研究鉬酸鉛晶體介質中的布拉格衍射現象。

布拉格方程:θb=sinθb=λfs/2nvs ,其中θb 為布拉格角,λ為鐳射波長,n為介質折射率,vs 為超聲波在介質中的速率。由此知不同的頻率對應不同的偏轉角φ=2θb,所以可以通過改變超聲波頻率實現聲光偏轉。

布拉格一級衍射效率為:η1=i1/ii=sin2((π/λ).(lm2ps/2h)1/2) ,其中ps為超聲波功率,m2為聲光材料的品質因素,l、h分別表示換能器的長和寬。

由此知當超聲功率改變時,η1也隨之改變,因而可實現聲光調製。

實驗儀器

主要實驗儀器:有半導體鐳射器、聲光器件及轉角平臺、超聲波功率訊號源、頻率計、光強儀、示波器、光具座、支架、導線等附件。各儀器原理、具體型號及引數見聲光效應實驗講義。

實驗內容

① 按照實驗講義完成實驗儀器的連線。

② 開啟鐳射器、光強儀、示波器,調節光路,直至在示波器上顯示一穩定完整的單峰波形。

③ 接著開啟功率訊號源,微調轉角平臺,直至示波器上顯示出布拉格衍射的零、一級衍射影象即一個良好的雙峰波形。

④ 最後測量聲光偏轉和聲光調製曲線;

⑤ 為了獲得理想波形,有時需要反覆調節鐳射器、轉角平臺、光強儀等。

注意事項

在嚴格執行實驗步驟的條件下,注意以下幾點:

①儘量避免地面、桌面、光具座等的震動;

②記錄資料的過程中,所有資料必須是在相同y軸倍率下測得;

③無飽和失真現象;無小毛刺;

④衍射波形不穩定時要等波形較穩定後再讀數;

⑤背景光、電壓也會對實驗現象造成一定影響,應儘量避免。

就找到這麼多了,應該對你有用吧