68、声光扫描器与调制器技术解析

声光扫描器与调制器技术解析

1. 各向异性双折射衍射相关特性

在各向异性双折射衍射中，存在一些关键的特性和参数。图 11.7 展示了入射角和衍射角与频率的关系，图 11.8 则是双折射介质中共线衍射的矢量图。共线衍射发生的频率由公式（11.34）确定，这种共线相位匹配是电子可调声光滤波器的重要基础。需要注意的是，如果入射光选择为寻常偏振而非异常偏振，声矢量 K 的方向将会反转，同时图 11.7 中两条曲线的角色也会因交换 $n_i$ 和 $n_d$ 而互换。

另一个有趣的区域是代表入射角 $\theta_i$ 曲线的最小值处，此时衍射角 $\theta_d = 0$，这个频率 $f_w$ 可通过将公式（11.31）中括号内的量设为零得到（公式 11.35）。这个点的重要意义在于，在很宽的频率范围内，扫描光束的入射角相对变化不敏感。这一频率对于扫描器的设计至关重要，因为其带宽可比类似的各向同性扫描器大得多。由于在这一点入射光束角度达到最小值，而衍射光束角度穿过零并随频率近似线性增加，所以可以在很大范围内保持布拉格角匹配。通过其他方法很难实现如此大的相互作用带宽。

2. 声光相互作用的不同描述

上述对光与声相互作用的描述是为了直观理解该现象的最简单方式。实际上，还有其他采用完全不同数学形式的描述方法，这些方法揭示了声光系统行为中的许多细节和微妙之处。精确计算已经将有效性范围从拉曼 - 纳斯理论允许的极限扩展，并且进行了实验研究。其他研究也给出了各衍射级光强度分布的精确数值结果。Klein 和 Cook 使用耦合模公式对衍射过程进行了回顾和分析，最近也有人持续关注完善平面波散射理论以得到中间情况的明确结果。最后，声光相互作用可以看作是一个参量过程，其中入射光波与