2020年3月16日 版本：V1.1

• 透明均匀介质中传播的超声波会使其密度受扰而对光产生衍射现象，称之为声光效应。声波在介质中传播会产生弹性应力或应变，这种现象称为弹光效应。介质弹性形变导致密度交替变化，从而引起介质折射率周期性变化，并形成折射率光栅。当光波在介质中传播时，就会发生衍射现象，衍射光的强度、频率和方向等将随着变化的超声场变化，基于该效应实现光调制及光偏转，这种现象称为声光调制。1921年，布里渊（L.Brillouin）首次从理论上对声光衍射进行了预测，1932年，美国的德拜和西尔斯以及法国的卢卡斯和Biquard分别实验观察到了光的超声衍射现象。60年代，激光器的问世以及高频（100MHz以上）换能器产生，促进了声光效应理论和应用研究的迅速发展。利用声光效应制成的声光器件在激光技术、光信号处理和集成光通讯技术等方面有着重要应用。由于声光器件具有输入电压低驱动功率小、温度稳定性好、能承受较大光功率、光学系统简单、响应时间快、控制方便等优点，加之新一代的优质声光材料的发现，使声光器件具有良好的发展前景，它将不断地满足工业、科学、军事等方面的需求。
• 声光调制课程思政：光纤声光调制器件作为激光制导、核爆模拟、激光雷达、光纤水听器等产品中必不可少的关键器件。自上世纪80年代，光纤耦合的声光调制器以高消光比、高速调制、无机械移动部件、柔性连接、免维护等特点在军用领域和民用领域受到欧美众多国家的研究重视。目前，国外众多厂商的光纤声光调制器件已在长期的应用得到了相当高水平的可靠性验证，而国内的研究起步相对较晚。作为国内唯一专业研究声光技术的研究所，中国电科26所已经研发光纤声光调制器多年时间，项目研究的典型产品SGYF70-1550-1P型光纤声光调制器已经实现批量生产，应用于各种装备和军品项目，突破国外的封锁。自“十一五”以来，中国电科26所承接了总装下达的三十多项声光器件型号项目，均圆满完成任务。研制生产的声光器件在航天、航空、船舶等系统得到了广泛应用。经过四十多年的发展，中国电科26所已成为国内从事声光(AO)技术及产品研发的专业研究所，国内从事SAW/BAW技术研究的专业研究所，也是全世界SAW技术门类最全的研究所，处于国内领先、国际先进水平。声光技术及其应用研究方面独树一帜，先后开发声光Q开关、声光调制器、声光移频器、声光偏转器、声光可调滤光器、声光锁模器等六大系列的体波声光器件和光纤声光调制器、光纤声光移频器、光纤声光Q开关、光纤声光滤光器等四大系列的光纤声光器件。声体波（BAW）微波器件方面，广泛应用于频谱分析接受机，声体波跳频源、电子对抗系统、定距离点火、高度表、雷达定标、频率存储、目标模拟等，填补了我国在此技术领域的空白，取得了令人可喜的技术成就。人工晶体方面，则向多品种、高质量发展，已批量出口欧美、日本等国家和地区，在国内外享有很好的信誉。

1. 了解声光调制的基本原理；
2. 了解声光器件的工作原理；
3. 观察喇曼-奈斯（Raman-nath）衍射和布拉格(Bragg)衍射的现象；
4. 测试声光调制幅度特性，绘制特征曲线。

1. 测量声光器件的特征参量，通过对声光器件衍射效率、中心频率和带宽的测量加深对其概念的理解；
2. 测量超声在介质中的波长和声速。

1. 测量不同激光（红光、蓝光、绿光）通过声光晶体发生布拉格衍射后的衍射角;
2. 搭建装置实现光通讯实验。

声光调制技术在精密测量中的应用　

1. 速度测量：声光调制器衍射光束通过一定速度的散射体（散射体可以是液体、固体或气体）时，会散射出一定频率的光频，通过改变超声频率的差额，可以测出散射体移动的速度。
2. 激光波长测量：在一定温度下，通过测量某中已知波长的光源衍射光谱中各谱线的条纹间距及介质与接收板间距，可求得偏转角，进而求得超声波在介质中的传播速度。将光源换成待测光源，通过测量待测光源衍射光谱中各谱线的条纹间距，利用前面测得的超声波的速度，即可得到待测光源的波长。
3. 频率测量：在声光器件带宽范围内，声波频率确定衍射角度，衍射角度确定偏转距离，偏转距离的大小确定测频的精度和范围。声光测频系统就是基于这个原理，通过确定光电检测器阵列对频率的位置，对声信号进行频率测量。
4. 折射率测量：利用激光通过声光调制器产生各级衍射条纹，通过记录光强分布，根据记录的数据即可求得待测介质的折射率。

1. 通过光路与电路的设计搭建，培养学生实验的基本技能，提高学生观察能力和动手能力，掌握光路先定性、后定量的调整原则，掌握电路连接与测试的能力；
2. 通过声光调制基本物理量的测量、数据处理、实验报告撰写，加深学生对声光调制相关原理的掌握，培养学生科学实验的基本素养和创新意识，提高学生认真、仔细的学习态度和一丝不苟的工作作风；
3. 通过声光调制技术在精密测量中的应用，可使学生更好的掌握与声光调制的科学知识与实践，熟悉声光调制技术的应用领域，能够基于科学原理，通过文献研究或相关方法，调研和分析相关问题的解决方案，初步具备实际工程问题的研究能力。

声光效应、弹光效应、声光偏转、强度调制、频率调制、喇曼-奈斯衍射、布拉格衍射、声光器件、半导体激光器、压电晶体、光电探测器

物理光学、声学、材料力学、电动力学、固体物理学、电子学、计算机。

激光通信实验、声光调制和电光调制实验。声光可调谐滤波器设计实验。

欢迎大家留言讨论！ — 乐永康 2019/12/05 13:01