声光晶体

当物质受到弹性应力或应变作用时,介质的折射率发生变化,这种由于应力使折射率发生变化的现象称为光弹效应。声音是一种机械波,当超声波在晶体中传播时,晶体内产生弹性应力,使晶体折射率发生周期性变化形成超声光栅,光通过形成超声光栅的晶体时,将产生声光的相互作用,因此声光效应也是一种光弹效应,具有声光效应的晶体就是声光晶体。

声光器件对声光材料的要求是多方面的,但最重要的是具有高的声性能指数和低的声损耗,大多数的声光晶体为可见光波段晶体,这类晶体主要是氧化物,其中最重要的是 TeO2 和 P6M0O4。TeO2,晶体的声光性能指数远高于其它实用声光材料,但氧化物一般有吸收带,因而对许多红外声光扫描和调制来讲,它是一种比较好的材料。声光器件基本由三部分组成:将高频电功率转换成超声波的换能器,引入声波并与光产生作用的声光材料,吸收声波变成热的吸声材料。最早的声光效应仅用于物理性质的测量,随着激光和超声波技术的发展,声光效应又在光电子学方面得到广泛应用。

由于改变声波的驱动频率便可以改变光从晶体中透射出来的方向,因而可把它制成高速声光偏振器,它主要用于高速印刷系统,由于此系统没有机械运动部分,每秒可印 40 万个字。此外,它还常用作光调制器。