通信光電子學(xué)第八章

通信光電子學(xué)第八章第1頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第八章光波調(diào)制§8-1晶體中光的傳播特性§8-2電光效應(yīng)§8-3在外電場(chǎng)作用下的晶體中光的傳播特性§8-4電光器件§8-5聲光效應(yīng)§8-6聲光衍射現(xiàn)象§8-7磁光效應(yīng)§8-8聲光器件與磁光器件第2頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日§8-1晶體中光的傳播特性

晶體的結(jié)構(gòu)特征：

空間點(diǎn)陣：

構(gòu)成晶體的基本結(jié)構(gòu)單元稱(chēng)為晶胞；晶體中的微粒（包括原子、離子、分子）的重心位置稱(chēng)為格點(diǎn)（結(jié)點(diǎn)）。全部格點(diǎn)的總體稱(chēng)為點(diǎn)陣。點(diǎn)陣形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)成為晶格。任兩個(gè)格點(diǎn)的連線稱(chēng)為晶列。含有不在同一直線上的三個(gè)以上的格點(diǎn)的平面稱(chēng)為晶面。第3頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日晶胞棱邊確定的三維坐標(biāo)系統(tǒng)晶胞可以用平面六面體的概念來(lái)表示。晶體是晶胞在三個(gè)方向上“堆砌”而成的，因此選取晶胞的三個(gè)棱為坐標(biāo)軸，構(gòu)成一個(gè)坐標(biāo)系。三個(gè)基矢就是a,b,c。任意晶胞在晶體中的位置就可以表示為：

r=la+mb+nc

cba0b0a0c0αβγ按晶胞棱邊確定的三維坐標(biāo)系統(tǒng)第4頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日晶面指數(shù)描述晶面的方向一般用密勒（Miller）指數(shù)（hkl）來(lái)標(biāo)記，與它平行的晶面都是用相同的指數(shù)來(lái)表示，與它垂直的晶面則用[hkl]表示?！瘛瘛瘛瘛瘛瘛馻bcm1m2m3為避免用∞，密勒使用倒數(shù)的互質(zhì)整數(shù)比（h,k,l）表示晶面。如右圖，所示晶面m1m2m3的密勒指數(shù)為：

該晶面稱(chēng)為（236）面第5頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日晶系與布拉菲晶胞根據(jù)晶胞形狀的不同，可分為七個(gè)晶系：立方晶系，六方晶系，四方晶系，三方晶系，正交晶系，單斜晶系，三斜晶系。7大晶系總共包括了14種節(jié)點(diǎn)分布類(lèi)型，稱(chēng)為布拉菲晶胞。節(jié)點(diǎn)數(shù)目計(jì)算：每個(gè)晶胞只擁有一個(gè)結(jié)點(diǎn)，每個(gè)底心格子共占有2個(gè)結(jié)點(diǎn)，每個(gè)面心格子共占有4個(gè)結(jié)點(diǎn)，而體心格子占有的結(jié)點(diǎn)數(shù)為2。第6頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日七大晶系及晶胞常數(shù)晶系晶軸上的棱長(zhǎng)晶軸間的夾角獨(dú)立晶胞常數(shù)的數(shù)目三斜a0≠b0≠c0α≠β≠γ≠90°6單斜a0≠b0≠c0α=γ=90°,β≠90°4正交a0≠b0≠c0α=β=γ=90°3四方a0=b0≠c0α=β=γ=90°2六方a0=b0≠c0α=β=90°,γ=120°2三方a0=b0=c0α=β=γ≠90°2立方a0=b0=c0α=β=γ=90°1第7頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日晶體的對(duì)稱(chēng)性晶體的對(duì)稱(chēng)性是指經(jīng)過(guò)某種操作后，晶體能實(shí)現(xiàn)自身重合。對(duì)稱(chēng)要素主要包括：對(duì)稱(chēng)中心C，旋轉(zhuǎn)軸L，對(duì)稱(chēng)面P，以及旋轉(zhuǎn)反演Li。n度旋轉(zhuǎn)：晶體繞某一固定軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度后，能使其空間位置恢復(fù)旋轉(zhuǎn)前的狀態(tài)。n度旋轉(zhuǎn)反演：晶體經(jīng)過(guò)n度旋轉(zhuǎn)后，再經(jīng)中心反演即實(shí)現(xiàn)自身重合。8種獨(dú)立的宏觀對(duì)稱(chēng)操作：1，2，3，4，6，i，m，晶體對(duì)稱(chēng)類(lèi)型指晶體具有全部宏觀對(duì)稱(chēng)操作的總和。其符號(hào)表示見(jiàn)表8-1-3。第8頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日介電張量（i,j=x,y,z）電位移D與電場(chǎng)強(qiáng)度E的關(guān)系：即：由這樣三個(gè)方向構(gòu)成的坐標(biāo)系稱(chēng)為主介電軸坐標(biāo)系。在立方晶系中，為各向同性晶體；在三方、四方、六方晶系中，為單軸晶體；在正交、單斜、三斜晶系中，為雙軸晶體。第9頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日介電張量根據(jù)的關(guān)系式，可以引入三個(gè)主折射率：

分別表示光在這三個(gè)方向上的傳播特性。各向異性晶體中D，E，S，

k共面且都垂直于H，（其中S指坡印廷矢量）如右圖所示，DkSEOH第10頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日光的雙折射現(xiàn)象光在某些晶體中傳播時(shí)，傳播速度不僅與方向有關(guān)，而且和電矢量的偏振方向有關(guān)，其根本原因在于晶體的光學(xué)各向異性。光沿空間某一方向傳播時(shí)，從原點(diǎn)發(fā)出的射線與波矢曲面有兩個(gè)交點(diǎn)，即對(duì)于同一個(gè)傳播方向有兩個(gè)k值的現(xiàn)象，稱(chēng)為光的雙折射。光的雙折射現(xiàn)象理論推導(dǎo)過(guò)程（課本P270)第11頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日晶體中的o光與e光o光：尋常光，指電矢量的振動(dòng)方向垂直于主平面，表示某一偏振方向的光波在各個(gè)傳播方向上的傳播速度是相同的；e光：非常光，指電矢量的振動(dòng)方向在主平面內(nèi)，表示另一個(gè)偏振方向上的光波在沿不同方向傳播時(shí)具有不同的傳播速度；光軸：在各向異性的晶體中，有某個(gè)特殊方向存在，當(dāng)光沿這個(gè)方向傳播時(shí)，沒(méi)有表現(xiàn)出各向異性的特點(diǎn)。第12頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日晶體中的o光與e光單軸晶體：只在一個(gè)方向上有兩個(gè)速度相等的晶體；可分為兩種類(lèi)型正單軸晶體（＞

）

負(fù)單軸晶體（＜

）雙軸晶體：兩個(gè)方向上o光和e光有相同速度的晶體o光和e光光線在晶體中的傳播在各向同性物體或是光沿各向異性晶體的光軸方向傳播時(shí)，o光和e光沒(méi)有區(qū)別；在其他情況下，則有兩種類(lèi)型，一是傳播方向不同，傳播速度也不同，另一種是傳播方向相同但是傳播速度不同。雙軸晶體的波矢面

第13頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日折射率橢球解析法復(fù)雜，幾何方法直觀定義及其推導(dǎo)：假設(shè)電磁波在晶體中傳播時(shí)沒(méi)有被吸收，則電場(chǎng)能量密度為常數(shù)，在主介電軸坐標(biāo)系中，利用n與ε的關(guān)系將公式改寫(xiě)為：

這是一個(gè)曲面方程，在一般情況下，不一定相等，曲面為橢球狀，故名為折射率橢球。第14頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日任意方向折射率的求解定義及推導(dǎo)

求任一方向（與光軸有一個(gè)夾角）的折射率，可以在如右圖中過(guò)原點(diǎn)作垂直于傳播方向的平面，則該平面與橢球面相交的軌跡為一個(gè)橢圓，該橢圓的一個(gè)軸總是處于xy平面內(nèi)，代表了O光的折射率，另一個(gè)軸則隨著傳播方向不同而改變，它代表了e光折射率。當(dāng)光沿一方向傳播時(shí)，e光的折射率，k表示光的傳播方向，則有：ykzxθ0圖8-1-9用折射率橢球求折射率第15頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日折射率面折射率面可以將折射率的大小和光的傳播方向在同一個(gè)直線上表示出來(lái)對(duì)各向同性晶體，折射率面是一個(gè)球面對(duì)單軸晶體，折射率曲面包括了兩個(gè)曲面：與尋常光對(duì)應(yīng)的球面和與非常光對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)橢圓面第16頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日§8-2電光效應(yīng)電光效應(yīng)的定義及實(shí)質(zhì)：晶體在外界電場(chǎng)的作用下，由于極化而出現(xiàn)光學(xué)性能的改變，影響到光波在晶體中的傳播特性，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電光效應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是在光波電場(chǎng)與外電場(chǎng)的共同作用下，使晶體出現(xiàn)非線性的極化過(guò)程。電光效應(yīng)的表達(dá)式：折射率橢球在非主軸坐標(biāo)系中的普遍表達(dá)式為如果外電場(chǎng)加入，使折射率橢球的形狀，大小及取向發(fā)生變化，該變化用一個(gè)非線性函數(shù)式表示：其中可看作由外電場(chǎng)引起的系數(shù)的增量，即：

第17頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日電光效應(yīng)表達(dá)式中各參數(shù)聯(lián)系及意義第18頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日線性電光效應(yīng)由外加電場(chǎng)產(chǎn)生線性電光效應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式：

m=1,2,3,4,5,6ij=11,22,33,23/32,13/31,12/21第19頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日電光張量矩陣電光張量矩陣：

第20頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日加入外電場(chǎng)后，主軸坐標(biāo)系中的橢球折射率方程加入外電場(chǎng)后，變化量Δ(1/n2)可寫(xiě)成：加入外電場(chǎng)主軸坐標(biāo)系中的折射率橢球方程表示為：

第21頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日線性電光效應(yīng)晶體的電光系數(shù)矩陣和線性電光系數(shù)：詳見(jiàn)課本表8-2-1及表8-2-2折射率橢球方程變換推導(dǎo)：圖8-2-1沿z方向（光軸方向）加電壓沿x方向加電壓在原主軸坐標(biāo)系下，新的橢球方程與未加電場(chǎng)時(shí)的橢球方程相比較，一般有兩種情況，一是出現(xiàn)了交叉項(xiàng)，這意味著坐標(biāo)軸發(fā)生了旋轉(zhuǎn)；另外一種是沒(méi)有出現(xiàn)交叉項(xiàng)，但是平方項(xiàng)的系數(shù)發(fā)生了改變，這意味著橢球的形狀和大小發(fā)生了變化。外加電場(chǎng)對(duì)晶體的光學(xué)性質(zhì)存在著影響，而電場(chǎng)的方向也影響折射率的數(shù)值變化。對(duì)單軸晶體，如果電場(chǎng)沿著光軸的方向加入，則另外的兩個(gè)主軸旋轉(zhuǎn)的角度（如果出現(xiàn)交叉項(xiàng)的話）是45°，如果電場(chǎng)是加在其它方向上（如Ex或Ey不等于0），則另外兩個(gè)主軸的旋轉(zhuǎn)角度一般很小。以z′軸為對(duì)稱(chēng)軸，原光軸仍是雙軸晶體的一個(gè)光軸，與外加電場(chǎng)大小無(wú)關(guān)。而另一個(gè)光軸則在yz(或xz)平面內(nèi)與原光軸夾角為2α的方向上（與z′軸的夾角為α）。第22頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日二次非線性電光效應(yīng)二次光電效應(yīng)引起晶體折射率的變化可表示為：二級(jí)電光系數(shù)矩陣：6×6矩陣折射率橢球方程變換推導(dǎo)二次電光效應(yīng)可以存在于任何對(duì)稱(chēng)類(lèi)型的介質(zhì)中，包括有對(duì)稱(chēng)中心的和沒(méi)有對(duì)稱(chēng)中心的介質(zhì)，很多各向同性的物體在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，會(huì)出現(xiàn)二次電光效應(yīng)，變成光學(xué)各向異性介質(zhì)。在未加電場(chǎng)前的三個(gè)方向折射率相等，加外電場(chǎng)后，主軸坐標(biāo)系的坐標(biāo)方向沒(méi)有改變，但是折射率發(fā)生了改變，各項(xiàng)同性介質(zhì)在外電場(chǎng)作用下變成了單軸晶體。z方向在加外電場(chǎng)后變成了晶體的主軸。第23頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日§8-3在外電場(chǎng)作用下的晶體中光傳播特性電光相位延遲：由于外電場(chǎng)加到晶體上，折射率的分布發(fā)生變化，光沿某一個(gè)方向傳播時(shí)，在垂直于傳播方向的平面上存在兩個(gè)互相垂直的偏振方向，這兩個(gè)方向上的傳播速度如果不相同，則在傳播過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生相位延遲現(xiàn)象。電光相位延遲中相位差的表示式：。半波電壓：表征電光晶體調(diào)制特性的重要參數(shù)。設(shè)晶體長(zhǎng)度為l，則外加電壓與電場(chǎng)關(guān)系為V=Ezl，令Γ=π有：第24頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日電光調(diào)制電光調(diào)制：利用外加電壓的改變，能引起兩個(gè)偏振方向的相位差改變，從而改變電矢量在空間的振動(dòng)方向，這種特性可以被利用來(lái)控制光波的某些參數(shù)，實(shí)現(xiàn)電光調(diào)制。類(lèi)型：根據(jù)光的傳播與外加電壓方向的關(guān)系分為縱向調(diào)制橫向調(diào)制根據(jù)被調(diào)整參數(shù)，縱向調(diào)制又可分為振幅調(diào)制相位調(diào)制第25頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日縱向振幅調(diào)制電光縱向振幅調(diào)制光路輸入光束輸入偏振器（平行于x軸）輸出光束慢軸（平行于y′軸）輸出偏振器（平行于y軸）快軸（平行于x′軸）lx′y′xyVz第26頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日縱向振幅調(diào)制的透過(guò)率電光調(diào)制裝置的透過(guò)率（輸出光強(qiáng)與輸入光強(qiáng)之比）：如果輸入的光強(qiáng)為恒定值，外加電壓是隨時(shí)間變化幅度的信號(hào)，則輸出光強(qiáng)會(huì)隨著信號(hào)電壓的大小而改變，從而實(shí)現(xiàn)電光調(diào)制。透過(guò)率與外加電壓的變化關(guān)系如圖所示：外加電壓（V）時(shí)間t透射強(qiáng)度100500透射率η(%)調(diào)制電壓VπVπ/2Гm第27頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日縱向振幅調(diào)制由調(diào)幅曲線可知，要使透射強(qiáng)度不失真地反映外加電壓的變化，電光調(diào)制的靜態(tài)動(dòng)作點(diǎn)應(yīng)選在線性變化段的中點(diǎn)附近。選擇方式有兩種：在晶體上加直流電壓，使輸出光強(qiáng)圍繞工作點(diǎn)振動(dòng)；利用一個(gè)四分之一波片來(lái)產(chǎn)生初始相位差π/2，以確定靜態(tài)工作點(diǎn)。消光比的定義：信號(hào)電壓所引起的最大光強(qiáng)Im與無(wú)信號(hào)的光強(qiáng)I1之比（實(shí)際應(yīng)用時(shí)常用分貝表示消光比的大小）

第28頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日橫向振幅調(diào)制外加電場(chǎng)的方向與光波傳播的方向相互垂直的時(shí)候能夠?qū)崿F(xiàn)電場(chǎng)對(duì)光的橫向振幅調(diào)制。橫向調(diào)制中的相位差為：第一項(xiàng)為晶體的自然雙折射引起的相位差，第二項(xiàng)為外電場(chǎng)引起的相位差在橫向調(diào)制中半波電壓為：如果外加電壓是正弦電壓：且自然雙折射的影響消除，則相位差為：第29頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日縱向電光調(diào)制與橫向電光調(diào)制比較縱向電光調(diào)制裝置的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定，不受自然雙折射的影響，相位延遲與其長(zhǎng)度和厚度無(wú)關(guān)，缺點(diǎn)是半波電壓太高，在調(diào)制頻率較大時(shí)，在縱向方式中，會(huì)產(chǎn)生較大的功率損耗。橫向調(diào)制時(shí)，相位延遲與晶體的長(zhǎng)度和厚度之比有關(guān)，改變其長(zhǎng)度和厚度可降低半波電壓，所以橫向調(diào)制常用較薄的厚度和加長(zhǎng)晶體的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。其主要缺點(diǎn)是存在由自然雙折射引起的相位延遲，這兩束光在溫度變化時(shí)，由折射率的改變引起相位差改變，從而形成了相位延遲隨溫度的漂移。第30頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日電光相位調(diào)制電光相位調(diào)制裝置的原理圖：入射光x′y′Vz起偏器出射光電光晶體第31頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日激光束方向性光線發(fā)散度：激光的方向性好，亦即光線的發(fā)散度小，是因?yàn)閺闹C振腔發(fā)出的光能量經(jīng)多次反射鏡多次反射后無(wú)法顯著偏離諧振腔軸線的光波。整個(gè)球面對(duì)于球心所張的立體角為：通常激光的θ=10-3弧度，立體角為也就是說(shuō)激光束的發(fā)散立體角為10-6數(shù)量級(jí)。而普通光束的發(fā)散立體角為Ω=π×幾弧度，所以激光的方向性好得多。0θRS第32頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日§8-5聲光效應(yīng)彈光效應(yīng)：由于外力作用而引起介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)變化的現(xiàn)象聲光效應(yīng)：由于聲波作用引起的介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)變化的現(xiàn)象聲光效應(yīng)和電光效應(yīng)的異同：相同點(diǎn)：外部作用導(dǎo)致折射率分布變化不同點(diǎn)：外加電場(chǎng)與應(yīng)變或應(yīng)力第33頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日彈光效應(yīng)應(yīng)變：固體介質(zhì)受到外力作用而發(fā)生形變（或應(yīng)變），組成介質(zhì)的微觀粒子會(huì)偏離原來(lái)的平衡位置。介質(zhì)發(fā)生形變包括兩個(gè)部分：純形變和純轉(zhuǎn)動(dòng)。純形變又稱(chēng)為應(yīng)變，用S表示。應(yīng)變表示物體受力后形狀變化程度。用二階張量表示：對(duì)角元素表示正應(yīng)變，非對(duì)角元素表示切應(yīng)變。(i,j

=1,2,3)第34頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日彈光效應(yīng)應(yīng)力：當(dāng)介質(zhì)產(chǎn)生形變時(shí)，微粒間的相互作用力有一種使物體各部分恢復(fù)到平衡位置的趨勢(shì)，通常稱(chēng)為內(nèi)應(yīng)力。應(yīng)變和應(yīng)力是描述晶體力學(xué)性質(zhì)的物理量。對(duì)物體內(nèi)一個(gè)單位體積元進(jìn)行受力分析，則物體內(nèi)部某一體積元受力是由正應(yīng)力和切應(yīng)力組成。應(yīng)力張量也是一個(gè)二階張量。x2x3x1σ33σ23σ13σ22σ12σ32σ31σ11σ21其中(i,j=1,2,3)第35頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日胡克定律在彈性限度范圍內(nèi)，應(yīng)變和應(yīng)力服從胡克定律由于λE=1，λ矩陣和E矩陣是對(duì)稱(chēng)矩陣，所以獨(dú)立分量只有21個(gè)第36頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日聲光效應(yīng)第37頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日聲光效應(yīng)晶體的彈光張量矩陣與彈光系數(shù)折射率橢球方程：

1、正交晶系沿Z方向應(yīng)變：?jiǎn)屋S晶體變成雙軸晶體

2、聲波在水中沿Z方向傳播：Z方向變成了光軸第38頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日聲光相互作用的概念當(dāng)聲波在介質(zhì)中沿x方向傳播時(shí)，介質(zhì)密度沿傳播的方向發(fā)生變化。聲波通過(guò)介質(zhì)時(shí)的折射率分布為：n0表示沒(méi)有聲波通過(guò)介質(zhì)時(shí)，介質(zhì)具有均勻分布的折射率。n(x,t)的變化周期為T(mén)=2π/ωs。無(wú)論是聲行波還是聲駐波，介質(zhì)折射率分布的特點(diǎn)都是疏密相間的，但行波所形成最大周期值等于聲波波長(zhǎng)λ，且在不斷向前移動(dòng)。駐波所形成的波腹之間的空間距離為λ/2，且位置是固定不變的。折射率n0x平均折射率λsVs第39頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日§8-6聲光衍射現(xiàn)象光穿越聲波傳播的介質(zhì)時(shí)產(chǎn)生衍射喇曼-奈斯衍射光波和聲波的波長(zhǎng)布喇格衍射相互作用區(qū)域長(zhǎng)度判別經(jīng)驗(yàn)式：小于L0為喇曼-奈斯衍射大于L0為布喇格衍射第40頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日喇曼-奈斯衍射定義：假設(shè)聲波頻率較低，聲波束的寬度較窄，且光束的傳播方向垂直于聲波的傳播方向，此時(shí)可將聲光介質(zhì)看成一塊普通的位相光柵。光在介質(zhì)中傳播時(shí)，因折射率隨著介質(zhì)密度的疏密變化而出現(xiàn)起伏，使得出射光波的波前成波浪狀曲面。波面上的各點(diǎn)作為次波源，發(fā)出子波在空間相互干涉而形成多級(jí)衍射條紋，這種類(lèi)似于普通面光柵的作用而產(chǎn)生的聲光衍射稱(chēng)為喇曼-奈斯衍射第41頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日喇曼-奈斯衍射衍射光空間分布表達(dá)式：衍射場(chǎng)的極值條件：第42頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日特點(diǎn)：聲波頻率低，光波頻率高，頻移量θ小對(duì)稱(chēng)分布，零級(jí)極大值兩側(cè)的同級(jí)衍射光強(qiáng)相等光功率守恒，且分布在零級(jí)條紋上最大喇曼-奈斯衍射第43頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日布喇格衍射定義：聲波頻率較高，聲光作用長(zhǎng)度較大，則光波以一定角度相對(duì)于聲波傳播方向入射時(shí)，光在介質(zhì)內(nèi)部與聲波的相互作用已不可忽略，產(chǎn)生的衍射光相互干涉，通常只有0與±1級(jí)的衍射光射出，聲光介質(zhì)起體光柵作用，光線的行為類(lèi)似于晶體對(duì)X光衍射所產(chǎn)生的現(xiàn)象，稱(chēng)為布喇格聲光衍射。第44頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日布喇格衍射布喇格條件：表達(dá)式推導(dǎo)布喇格角ωsωiωd之間的關(guān)系第45頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日聲光相互作用的理論分析聲光衍射的實(shí)質(zhì)：入射光波、入射聲波與衍射光波之間的能量、動(dòng)量交換過(guò)程。而聲光介質(zhì)的非線性極化則是造成三波耦合的基本原因。相互作用的表達(dá)式和推導(dǎo)過(guò)程：總的光功率守恒：第46頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日聲光相互作用的理論分析聲光衍射效率：作用長(zhǎng)度內(nèi)衍射光強(qiáng)與入射光強(qiáng)之比衍射品質(zhì)因數(shù)：第47頁(yè)，共55頁(yè)，2023年，2月20日，星期日§8-7磁光效應(yīng)旋光現(xiàn)象的定義：在某些晶體中，光在傳播了一段距離后，偏振面旋轉(zhuǎn)了一定的角度，稱(chēng)為旋光現(xiàn)象。旋光現(xiàn)象可分為自然旋光現(xiàn)象和人為旋光現(xiàn)象。第48