布拉格衍射下半导体激光光强分布实验探讨
2021-05-07方明月李舒颖赵佳佳曾育锋
大学物理实验 2021年1期
方明月,黎 俊,李舒颖,赵佳佳,曾育锋,3
(1.华南师范大学 物理与电信工程学院,广东 广州 510006;2.华南师范大学 信息光电子科技学院,广东 广州 510006;3.华南师范大学 物理国家级实验教学示范中心,广东 广州 510006)
60年代激光器的问世为声光现象的研究提供了理想的光源,促进了声光效应理论和应用研究的迅速发展。利用声光效应可快速而有效地实现激光的发射接收、传输控制以及各种光信息处理[1]。
但是在声光效应传输信号中,存在调制带宽和超声波功率等因素制约信号的传输质量。本文基于声光效应的原理,探究布拉格衍射下影响衍射光斑强度空间分布的相关因素。
1 实验原理
1.1 布拉格衍射条件
当透明介质中存在声波时,介质中会产生以波动形式传播的应力和应变,使介质的折射率按声波的时间和空间周期性地改变,当光波通过时就会发生衍射,这就是声光效应。声光衍射现象主要分为两种:一种是较高声频驱动的布拉格衍射,另一种是较低声频驱动的拉曼纳斯衍射[2]。
在声光相互作用长度较长和超声波频率较高的情况下,若光束与超声波面成某一夹角斜入射介质,则此时超声波作用下的晶体材料具有体相位光栅的性质。当光波的入射角θi满足一定条件时,会出现各级衍射光在介质内相互干涉,高级次衍射光互相抵消后只存0级1级(或-1级)衍射光的现象,此现象称为布拉格衍射(如图1所示[3])。

图1 布拉格衍射示意图
由于衍射极大值只有在θi=θB时成立,所以布拉格衍射的条件为[4]……p>
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