70、声光扫描器与调制器：材料选择与换能器设计

声光扫描器与调制器：材料选择与换能器设计

1. 声光材料选择的考量因素

在为特定设备选择材料时，需考虑设备的工作类型。一般而言，选择驱动功率要求低的材料较为理想，这类材料通常具有大的折射率、低的密度和声速。然而，如果高速调制至关重要，低声速可能导致速度达不到要求。

1.1 材料选择的实用考量

无论具体的材料要求如何，还有一些实用的考量因素决定了几种普遍重要的材料特性，无论应用场景如何：
1. 光学质量 ：必须高，以确保不仅吸收，而且散射和大规模不均匀性都很小。
2. 化学稳定性 ：要好，这样就不需要保护外壳来保持完整性。
3. 机械性能 ：要好，以便设备可以在无需特殊程序的情况下进行切割和抛光，并且可以通过正常的处理技术进行调整和使用。
4. 晶体生长方法 ：需要能够以合理的成本获得尺寸合适、高质量的晶锭。
5. 声速温度系数 ：要低，以避免扫描特性的漂移。

1.2 理论指导

晶体中的光弹性效应没有简单的微观理论，因此无法从第一原理预测光弹性常数的大小。不过，Pinnow提出了利用各种物理性质之间的某些经验关系来系统化和声光材料分组。例如，对于碱金属卤化物、矿物氧化物和III - IV化合物等组，折射率和声速之间存在已知的关系。

大量晶体折射率数据与Gladstone - Dale方程有较好的一致性：
[
\sum_{i} R_{i}q_{i}
]