Акустооптический эффект и его применение в квантовой электронике. Иванов Н.А. - 3 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

3
1. Дифракция света на ультразвуковой волне
Световые волны взаимодействуют с акустическими благодаря
акустооптическому эффекту. Он заключается в том, что оптические
характеристики среды изменяются пропорционально механическим деформациям.
При не слишком высоких интенсивностях звука изменения оптических
характеристик пропорционально деформации среды. Для описания взаимодействия
света с звуковой волной в прозрачных средах необходимо знать изменение эллипса
показателей преломления. Оно характеризуется тензором фотоупругости p
idkl :
∑∑
==
=∆
3
1
3
1kj
klidklid
Spa
, (1)
где
id
id
n
a
=
2
1
- константы эллипсоида показателя преломления. S-тензор
деформации:
∂
∂
+
∂
∂
=
k
l
l
k
kl
x
u
x
u
S
)()(
2
1 rr
, (2)
а u
k
(r) – декартова координата отклонения частицы среды с радиус-вектором r от
положения равновесия. Для продольных звуковых волн в изотропной среде можно
принять скалярный вид этого выражения:
pSa =∆ (3)
или учитывая малость изменения показателя преломления
2/
3
pSnn −=∆
(4)
p называют упругооптической постоянной.
В результате распространения плоской акустической волны в звукопроводе
образуются периодические слои изменения показателя преломления,
перемещающиеся со скоростью звука в случае бегущей волны или осциллирующие
Рис.1. Дифракция света на ультразвуке. Цифрами изображены порядки дифракции.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                             1. Дифракция света на ультразвуковой волне
                    Световые     волны    взаимодействуют    с   акустическими    благодаря
             акустооптическому эффекту. Он заключается в том, что оптические
             характеристики среды изменяются пропорционально механическим деформациям.
             При не слишком высоких интенсивностях звука изменения оптических
             характеристик пропорционально деформации среды. Для описания взаимодействия
             света с звуковой волной в прозрачных средах необходимо знать изменение эллипса
             показателей преломления. Оно характеризуется тензором фотоупругости pidkl :
                                            3      3
                                ∆ a id =   ∑ ∑
                                           k =1   j =1
                                                         p idkl S   kl   ,                    (1)


                          1 
             где a id =  2  - константы эллипсоида показателя преломления. S-тензор
                          n 
                               id
             деформации:
                                         1  ∂ u k (r )    ∂ u l (r ) 
                                 S kl =               +              ,                     (2)
                                         2     ∂xl          ∂ x k 
             а uk(r) – декартова координата отклонения частицы среды с радиус-вектором r от
             положения равновесия. Для продольных звуковых волн в изотропной среде можно
             принять скалярный вид этого выражения:
                                        ∆ a = pS                                              (3)
             или учитывая малость изменения показателя преломления
                                        ∆ n = − n 3 pS / 2                                    (4)
             p называют упругооптической постоянной.
                     В результате распространения плоской акустической волны в звукопроводе
             образуются     периодические       слои     изменения        показателя преломления,
             перемещающиеся со скоростью звука в случае бегущей волны или осциллирующие




              Рис.1. Дифракция света на ультразвуке. Цифрами изображены порядки дифракции.
                                                                                         3

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Страницы