新型电调谐分光元件──声光滤波器

声光学是本世纪六十年代开始后迅速发展起来的一门新型学科.它具有丰富的科学内容和广泛的应用前景,受到各国科学研究人员的重视.人们竞相开展了声光效应、器件和应用方面的研究,并很快研制出一系列声光器件,如声光偏转器、调制器、相关器、延迟线和滤光器等.其中声光滤波器(Acousto-optic Filter,简称为AOF,或 Acousto-optic Tunable Filter,简称为AOTF)是最新的声光器件之一.它是一种基于各向异性介质中声光衍射原理工作的电调谐分光元件.只要改变高频超声信号的频率,就可以在宽的光谱范围内快速调谐输出光的波长.它与常规的分光元件…     

声光效应实验研究

介绍声光效应的最新理论进展。采用光栅假设，对各向同性介质中的声光效应作了简要讨论，导出了第m级衍射光的衍射效率公式。研究和介绍一种新的声光效应实验装置。在实验中，应用线阵CCD光强分布测量仪等，通过改变超声波的频率和功率，分别实现了对激光束方向的控制和强度的调制；定量给出了声光偏转量的关系曲线和声光调制测量的关系曲线。实验表明，在布喇格衍射下，通过固定超声波功率，测量衍射光相对于零级衍射光的相对光强与超声波频率的关系曲线，不仅可以计算声速，还可以确定声光器件的带宽和中心频率。     

声光偏转多频信号同时探测互调现象研究

声光偏转效应可用于信号载频相关信息的测量。但当多个射频信号同时加载到声光偏转器时,在布拉格条件下信号间将发生互调现象,给信号检测带来很大的困难,尤其是三阶互调光束的干扰尤为严重。针对这种声光衍射产生的互调干扰,从声光衍射互作用原理出发,讨论了产生互调现象的条件、衍射分布和信号频谱图。通过理论分析,提出了减小互调现象的方法和措施。构建测试系统平台,对多路信号同时到达声光偏转器时产生互调干扰的程度进行了实验验证。在声光偏转器有效带宽内,衍射效率一定的情况下,通过适当控制射频驱动功率,保证声光偏转器工作在线性区域,可有效地减小互调干扰,从而有利于系统的信号检测。     

用光干涉法测量声光器件热效应

本文介绍用光干涉法测量声光器件热效应的方法和对PbMoO_4和ZF_6玻璃声光偏转器测试结果。同时介绍良好的声光偏转器散热装置。     

表面波布拉格声光互作用耦合波方程的研究

定义了压电晶体的增劲声光系数，它反映压电晶体中声光、电光和压电效应共同作用的结果。从参量互作用基本理论出发，同时考虑声光效应、电光效应和压电效应三个因素，用一个压电增劲声光系数来表示三种因素的共同作用，导出表面波声光布拉格互作用的耦合波方程。并求解得出相应衍射效率的计算公式。该式说明在弱声光互作用条件下，衍射导光波强度与超声功率成正比。表面波声光器件具有体积小、工作稳定、能耗小、易于集成等优点。可以用作光偏转器、光调制器、滤光器。在光通信以及各类实时信号处理，如相关、卷积、频谱分析、矩阵光计算等领域具有广泛的应用前景。     

阶跃式声光偏转技术及其在高速干涉摄影中的应用

本文介绍了一种阶跃式声光偏转的技术及其在高速干涉摄影中的应用,它把带有干涉图信息的光束,通过一个声光偏转器件,在阶跃超声脉冲波的作用下,形成按时间顺序偏转的10个光斑(直径为Ф6mm—Ф8mm);曝光时间为10μs—3μs可调,幅间隔为10μs.用这种方法与激光干涉仪结合,记录了激光引燃起爆药瞬时燃烧场的多幅干涉图,并进行了定量计算。     

超宽带红外声光可调滤光器的设计

根据声束可逆原理,通过在声光互作用介质上相向设置两个具有不同谐振频率的换能器的方法设计出了超宽带的声光滤光器。该器件的带宽是常规器件的两倍。同时,该设计采用了声谐振结构。它可以大幅度地降低驱动源的功率。对于工作在红外波段的声光器件,这一点具有十分重要的意义。     

用He-Ne激光声光器件进行声光幅度调制和声光偏转实验

描述了用He－Ne激光声的声光器件进行的声光调制和声光偏转实验。调制曲线上有一个拐点，在拐点附近的一段曲线可看成直线，利用这段曲线进行调制可减少失真。     

声光信号处理和光计算

由于激光的出现和发展及高性能超声延迟线的实现。产生了激光技术与超声技术相结合的新型声光信号处理技术。声光器件具有带宽大、实时性高和并行处理能力强等优点。在光信号处理、光计算、光通信、激光技术(如光调制、偏转、调Q、锁模、腔倒空等)和其它领域中有广泛的应用。本文将简要介绍声光效应在光信号处理和光计算中的应用。光信号处理和光计算没有一个明显的界限。早期人们习惯认为光信号处理只是光学图象的处理。而光计算则限于数值计算。现在二者的概念都大大扩展了。新一代计算机要求的人工智能功能例如图象的识别、推理、分析、判断等已不只是数值计算问题。光计算和光信号处理是密切相关的。 声光器件是通过光波和超声波在介质中相互作用。来控制激光辐射。声光相互作用可分为体光波与体声波的相互作用。导光波和声表面波的相互作用。体光波与声表面波的相互作用,由此制成相应的体波和表面波声光器件。我们仅以体光波和体声波及相应的体波器件为主进行讨论。 一 声光相互作用简述 声光学是研究光波和声波在介质中的相互作用。1922年布里渊首次预言到声光相互作用的存在。1932年由美国的德拜和希思,法国的卢卡斯和毕瓜德在实验上得到证明。在激光出现以前由于它引起光的变化     

用于侦察告警的Bragg声光接收机

针对测频器件的缺陷,提出了利用声光器件对电磁波进行实时测频的设计方案。根据现代光学理论设计了声光频谱分析系统,研制出软硬件设备。通过试验和仿真,达到了对电磁频谱进行实时检测分析的目的。与其他测频器件相比,所设计的系统体积小、耗能少、稳定性好,传递速度快,且易于计算机控制。采用声光器件制成的Bragg声光接收机能够在复杂的电磁环境中同时快速检测出多束射频电磁波,在电子战中有很高的应用价值。     

物理光学 其他

TN652006010060声光效应实验研究=Experi mental investigation of acous-tooptic effect[刊,中]/李明(淮海工学院教务处.江苏,连云港(222005)),李冠成∥应用光学.—2005,26(6).—23-27介绍声光效应的最新理论进展。采用光栅假设,对各向同性介质中的声光效应作了简要讨论,导出了第m级衍射光的衍射效率公式。研究和介绍一种新的声光效应实验装置。在实验中,应用线阵CCD光强分布测量仪等,通过改变超声波的频率和功率,分别实现了对激光束方向的控制和强度的调制;定量给出了声光偏转量的关系曲线和声光调制测量的关系曲线。实验表明,在布喇格…     

入射光面转动TeO2声光偏转器

本文提出了入射光面转动的新型工作模式ＴｅＯ２声光偏转器，入射光面转动Ｋ波矢位在（１１）平面，（１１０）平面是（１１０）－（００１）面绕（１１）轴转动一定角度而得，这种器件的特点是，比通常的偏转器具有最高的衍射效率和更宽的动态范围。     

声光偏转快调谐脉冲CO_2激光器实验研究

采用双声光调制器光路快速偏转技术与自准直光栅法实现CO_2激光全波段快调谐同光路输出。首先对声光调制器特性进行实验研究,结果显示:声光调制器偏转角度约为4. 4°,与运用布拉格方程计算结果相符;且激光单次通过声光调制器移频量为40. 68 MHz,与声光驱动器射频频率一致,将激光往返多次经声光调制器的移频量叠加。进而,开展基于声光调制器的CO_2激光快调谐实验研究,运用两个对称布置的同驱动频率声光调制器补偿声光移频,实现偏转光路振荡输出,运用光栅法在直线光路中实现激光全波段可调谐输出。最终,在声光调制器时序控制下,实现双波长激光快调谐同光路输出,选定激光波长的切换时间约为1 ms,脉宽小于300 ns,且双波长切换速度不受CO_2激光跃迁谱带的限制。     

二维声光点阵偏转的高速干涉摄影研究

本文介绍了一种利用二维声光点阵偏转技术进行高速干涉摄影的原理和方法。通过二维声光点阵偏转器件,把带有干涉图的光斑(￠6mm～￠8mm)按时间顺序偏转为10×10的光斑点阵,并记录在一张底片上。用连续激光为光源,曝光时间为10~(-5)～3×10~(-6)秒可调,幅频达10~5幅/秒,并用这种方法来记录瞬态温度场的干涉图,进行原理实验研究。     

反常氧化碲声光偏转器控制理论研究

根据晶体的声光特性以及反常布喇格衍射的Dixon方程,得出了氧化碲声光偏转器在反常布拉格衍射条件下的参量矢量关系.分析了超声波方向、入射光角度、衍射光角度与声波频率之间的关系.针对卫星光通信中衍射角固定的应用情况,通过数值求解和参量拟合,建立了一个基于平面方程的简单控制模型.利用该模型可以很快得到超声控制频率,使衍射角固定不变.     

反常氧化碲声光偏转器控制理论研究

根据晶体的声光特性以及反常布喇格衍射的Dixon方程,得出了氧化碲声光偏转器在反常布拉格衍射条件下的参量矢量关系.分析了超声波方向、入射光角度、衍射光角度与声波频率之间的关系.针对卫星光通信中衍射角固定的应用情况,通过数值求解和参量拟合,建立了一个基于平面方程的简单控制模型.利用该模型可以很快得到超声控制频率,使衍射角固定不变.     

声光偏转效应在相干光检测的应用

为使现代电子侦察技术能适应信号密集、宽频谱、大动态的电磁环境, 提出了一种基于声光偏转器实现相关光信号处理的方法, 分析了射频信号频率变化与布拉格衍射角的关系, 讨论了声光偏转效应对信号频率的空间滤波特性; 在理论分析的基础上, 构建了在可见光范围内实现声光偏转的相干光信号探测的实验系统, 并通过计算机仿真对比, 验证了这种方法的可行性。实验表明, 采用波长为630 nm的单频激光, 带宽为200 MHz的声光偏转器, 其频率分辨率优于1 MHz, 频率信号的空间分离效果明显, 接收灵敏度和信噪比得到改善。     

声光器件特性分析及音频声光通信研究

分析了声光效应的基本原理及布拉格效应成立的条件,构建了声光器件特性测试实验装置。对声光器件中布拉格衍射的建立、声光调制的幅度特性及频率特性等基本特性进行了测量分析,对声光模拟信号传输的线性特性和音频频响关系进行了研究。     

声光技术在雷达上的主要应用

通过对声光器件原理、结构和特性的简要回顾 ,着重介绍声光技术在雷达领域中的相关应用 ,其中包括频谱分析、相关处理、延时控制、相控阵等四个方面 ,给出了相应的应用示意图 ,作了一定的说明和分析 ,简单介绍了未来声光技术的发展     

高速全息电影摄影机

我们已研制成功了一种用于研究液体中气泡动态特性的高速全息电影摄影机系统。全息摄影的光源是一个复合腔氩离子激光器,它的出帧频率为300kHz,用来记录很长的全息图系列。为了连续地分离所记录的全息图,我们同时采用了两种空间多路法技术:全息摄影感光板或胶片的旋转和声光激光束偏转。综合利用这两种技术,我们在一个系列里获得的单张全息图达四千幅。