介紹了聲光調(diào)制器的原理并介紹了聲光調(diào)制器的主要應(yīng)用領(lǐng)域。

聲光效應(yīng)是指一束光通過(guò)變化的聲場(chǎng)時(shí)，由于光和超聲場(chǎng)的相互作用，其出射光就具有隨時(shí)間而變化的各級(jí)衍射光，聲光調(diào)制是基于聲光效應(yīng)而實(shí)現(xiàn)的。它由聲光介質(zhì)、電-聲換能器、吸聲(或反射)裝置及驅(qū)動(dòng)電源等組成，如圖1：

圖1聲光調(diào)制器原理

圖中聲光介質(zhì)是指聲光相互作用的區(qū)域。當(dāng)一束光通過(guò)變化的聲場(chǎng)時(shí)，由于光和超聲場(chǎng)的相互作用，其出射光就具有隨時(shí)間而變化的各級(jí)衍射光，利用衍射光的強(qiáng)度隨超聲波強(qiáng)度的變化而變化的性質(zhì)，就可以制成光強(qiáng)度調(diào)制器；

電-聲換能器(又稱超聲發(fā)生器)可以利用某些壓電晶體(如石英、LiNbO3等)或壓電半導(dǎo)體(如CdS、ZnO等)的反壓電效應(yīng)，在外加電場(chǎng)作用下產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)而形成超聲波，因此它起著將調(diào)制的電功率轉(zhuǎn)換成聲功率的作用；

吸聲(或反射)裝置放置在超聲源的對(duì)面，用以吸收已通過(guò)介質(zhì)的聲波(工作于行波狀態(tài))，以免返回介質(zhì)產(chǎn)生干擾，但要使超聲場(chǎng)為駐波狀態(tài)，則需要將吸聲裝置換成聲反射裝置。

放大電路用以放大信號(hào)發(fā)生器的調(diào)制電信號(hào)施加于電聲換能器的兩端電極上，驅(qū)動(dòng)聲光調(diào)制器(換能器)工作。布喇格聲光衍射的情況下，只有0級(jí)和1級(jí)光，有關(guān)理論和推導(dǎo)部分請(qǐng)參考郁道銀老師主編的第四版《工程光學(xué)》中第十五章第九節(jié)聲光效應(yīng)部分，這里不再詳細(xì)介紹。下面通過(guò)一個(gè)視頻了解一下具體的器件結(jié)構(gòu)：

??視頻1 聲光調(diào)制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 通過(guò)視頻2可以看到聲光調(diào)制器的具體工作情況： ?視頻2聲光調(diào)制器如何工作?

聲光調(diào)制器的主要應(yīng)用領(lǐng)域有：光通信領(lǐng)域、激光雷達(dá)領(lǐng)域和光纖傳感領(lǐng)域。例如在光通信領(lǐng)域中，高速光調(diào)制和解調(diào)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高速光通信的關(guān)鍵技術(shù)，而聲光調(diào)制器則是其中的核心器件。使用聲光調(diào)制器可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)光通信過(guò)程中的高速調(diào)制和解調(diào)。

光學(xué)專業(yè)的朋友比較熟悉的調(diào)Q技術(shù)是評(píng)定激光器中光學(xué)諧振腔質(zhì)量好壞的指標(biāo)-品質(zhì)因數(shù)。Q值定義為在激光諧振腔內(nèi)，儲(chǔ)存的總能量與腔內(nèi)單位時(shí)間損耗的能量之比。聲光調(diào)Q是非常成功中的方法之一，參考資料也是比較多，這里不再贅述。

外差干涉儀現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于測(cè)速、測(cè)長(zhǎng)、測(cè)角、測(cè)振、測(cè)表面光潔度、測(cè)激光束通過(guò)湍流時(shí)光束的擾動(dòng)，獲得了比零差（DC）干涉儀更高的精度。外差干涉儀中兩種不同頻率的光束可由兩只穩(wěn)頻的激光器提供，也可以利用磁光、電光、聲光效應(yīng)或旋轉(zhuǎn)光柵盤的衍射效應(yīng)提供。視頻3介紹使用聲光調(diào)整器實(shí)現(xiàn)了外差干涉儀，簡(jiǎn)單介紹了DC（直流干涉，干涉光的兩個(gè)頻率一樣）干涉儀和AC（交流干涉，干涉光的兩個(gè)頻率不一樣）干涉儀：

眾所周知，光速是光波或電磁波在真空或介質(zhì)中的傳播速度，c=299792458m/s（來(lái)源于百度百科）。1607年，伽利略進(jìn)行了最早的測(cè)量光速的實(shí)驗(yàn)。此后科學(xué)家們前赴后繼的進(jìn)行了一次又一次的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，測(cè)量精度也一次次的被提高。在一定程度上，光速的測(cè)量精度反映了當(dāng)前的科技水平。

審核編輯：劉清