声光调Q课前准备

YAG激光声光调制实验1.什么是声光晶体？具有声光效应的晶体。当光通过这一受到超声波扰动的介质时就会发生衍射现象，这种现象称之为声光效应。声光效应就是研究光通过声波扰动的介质时发生散射或衍射的现象。由于弹光效应，当超声纵波以行波形式在介质中传播时会使介质折射率产生正弦或余弦规律变化，并随超声波一起传播，当激光通过此介质时，就会发生光的衍射，即声光衍射。衍射光的强度、频率、方向等都随着超声波场而变化。其中衍射光偏转角随超声波频率的变化现象称为声光偏转；衍射光强度随超声波功率而变化的现象称为声光调制。2.什么是声光栅？声波在介质中传播时，激起介质中各质点沿声波的传播方向振动，引起介质的密度呈疏密相间的交替分布。3.声光相互作用分为哪两类？分别简述其原理。分为拉曼纳斯衍射和布拉格衍射。拉曼纳斯衍射：当超声波频率较低，光波平行于声波面入射。出射波振面上各子波源发出的次波将发生相干作用，形成与入射方向对称分布的多级衍射光。布拉格衍射：当声波频率较高，声光作用长度L较大，而且光束与声波波面间以一定的角度斜入射。当入射光与声波面间夹角满足一定条件时，介质内各级衍射光会相互干涉，各高级次衍射光将相互抵消，只出现0级+1级（或-1级）衍射光。4.什么是激光器的Q值？品质因数Q是表征激光谐振腔质量的参数，与激光谐振腔的损耗成反比，Q值越高，越容易产生激光振荡。5.声光调Q的机理是什么？声光调Q是通过电声转化形成超声波使调制介质折射率发生周期性变化，对入射光起衍射光栅作用，使之产生衍射损耗，Q值下降，激光振荡不能形成。在光泵激励下其上能级反转粒子数不断累积并达到饱和值，这时突然撤除超声场，衍射效应立即消失，腔内Q值猛增，激光振荡迅速恢复，其能量以巨脉冲形式输出。