大学物理声光效应讲义
大学物理实验 实验33 声光效应
做实验时，通光孔可用不干考题
1、为什么说声光器件相当于相位光栅?
2、声光器件在什么实验条件下产生喇曼-奈斯和布 拉格衍射？两种衍射的现象各有什么特点？ 3、调节喇曼-奈斯衍射时，如何保证光束垂直入射?
声 光 效 应
实验背景
声光效应是指光通过某一受到超声波扰动的介质时 发生衍射的现象，这种现象是光与介质中的声波相互 作用的结果。声光效应为控制激光束的频率、方向和 强度提供了一个有效的手段。利用声光效应制成的声 光器件（如声光调制器、声光偏转器和可调谐滤光器 等）在激光技术、光信号处理和集成光通信技术等方 面有着重要的应用。
实验目的
1．掌握声光效应的原理和实验规律。
2．观察喇曼-奈斯（Ranman—Nath）衍射的实验
条件和特点。
3．利用声光效应测量声波在介质中的传播速度。
4．测量声光器件的衍射效率和带宽。
5．了解声光效应在通信技术中的应用。
实验仪器
实验装置示意
实验原理
有超声波传播的介质如同一个相位光栅，根据超声波频率的高低或 声光相互作用长度的长短，可以将光与弹性声波作用产生的衍射分为
I1 I入
3．测量超声波长λS和声速S
按照下图所示，测量光屏上零级和一级衍射光点之间的距离a，声 光器件与光屏之间的距离为L，计算一级衍射角，
衍射角测量示意
4．测量声光器件的带宽和中心频率 将频率计的输入与实验仪的“测频”插座连 接，测量超声信号源的频率。 5．观测利用声光效应的信息传输实验 开启实验仪的电源，这样加到声光器件上的信号变
成经脉冲方波调制的超声波，经过声光相互作用，传输
到接受端。调节“调制频率”并控制“音量”，可由双
踪示波器上观测调制频率和解调频率及其变化，并且由
大学物理声光效应讲义
声光效应实验早在本世纪30年代就开始了声光衍射的实验研究。
60年代激光器的问世为声光现象的研究提供了良好的光源，促进了声光效应理论和应用研究的迅速发展。
声光效应为控制激光束的频率、方向和强度提供了一个有效的手段。
利用声光效应制成的声光器件，如声光调制器、声光偏转器和可调谐滤光器等，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。
声光效应已广泛应用于声学、光学和光电子学。
近年来，随着声光技术的不断发展，人们已广泛地开始采用声光器件在激光腔内进行锁膜或作为连续器件的Q 开关。
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。
一.实验目的1、了解声光相互作用原理。
2、观察布拉格衍射现象。
3、研究声光调制和声光偏转的特性。
二.实验仪器声光晶体、功率信号源、频率计、半导体激光器、示波器、CCD。
三.实验原理若有一超声波通过某种均匀介质，介质材料在外力作用下发生形变，分子间因相互作用力发生改变而产生相对位移，将引起介质内部密度的起伏或周期性变化，密度大的地方折射率大，密度小的地方折射率小，即介质折射率发生周期性改变。
这种由于外力作用而引起折射率变化的现象称为弹光效应。
弹光效应存在于一切物态。
如上所述，当声波通过介质传播时，介质就会产生和声波信号相应的、随时间和空间周期性变化。
这部分受扰动的介质等效为一个“相位光栅”。
其光栅常数就是声波波长λs，这种光栅称为超声光栅。
声波在介质中传播时，有行波和驻波两种形式。
特点是行波形成的超声光栅的栅面在空间是移动的，而驻波场形成的超声光栅的栅面是驻立不动的。
当超声波传播到声光晶体时，它由一端传向另一端。
到达另一端时，如果遇到吸声物质，超声波将被吸声物质吸收，而在声光晶体中形成行波。
由于机械波的压缩和伸长作用，则在声光晶体中形成行波式的疏密相间的构造，也就是行波形式的光栅。
声光效应(大学近代物理实验)
6、布喇格衍射下，将功率信号源的超声波频率固定 在声光器件的中心频率上，记录衍射0级光光强 （I0）和1级光光强度（I1）以及超声波功率 （ Ps ）,并作出其其相对声光调制曲线（近似地 用功率信号源的板流标征）； 7、测定布喇格衍射下的最大衍射效率，衍射率
，其中， I0为未发生声光衍射时“0级光” 的强度， I1为发生声光衍射后1级光的强度。
I1 B I0
实验总结
仪器不给力，调节需耐心；
不能将功率信号源的输出功率长时间处于最大输 出功率状态，以免烧坏； 在观察和测量以前，应将整个光学系统调至共轴； 选用布拉格衍射测量是因为布拉格衍射效率高； 中心频率附近多测几组数据，方便作图。
谢谢观看~~~
能产生这种衍射的光束入射角称为布喇格角。 此时的有超声波存在的介质起体积光栅的作用。可 以证明，布喇格角满足 ： 一级衍射光的衍射效率为
siniB 2S
布喇格条件
si n
2
0
M 2 LPS 2H
PS：超声波功率
因为布喇格角一般都很小，故介质内衍射光 相对于入射光的偏转角为:
声光效应有正常声光效应和反常 声光效应之分。 正常声光衍射有喇曼—纳斯衍射 和布喇格衍射。
声光衍射
实验原理 喇曼—纳斯衍射
设声光介质中的超声行波是沿у方向传播的 平面纵波，其角频率为ws，波长为λs，波矢为 ks。 入射光为沿х方向传播的平面波，在介质中 波长为λ，波矢为k。 第m级衍射极大强度：
声光效应
10物理学 学号 姓名
实验目的
了解声光效应的原理 了解喇曼—纳斯衍射和布喇格衍 射的实验条件和特点 通过衍射效率，中心频率和带宽 等的测量，加深对其概念的理解 测量声光偏转和声光调制曲线
声光效应
中山大学实验人：yxy 日期：2012.11.5 & 11.12 一．【实验目的】1．理解声光效应的原理，了解Ramam －Nath 衍射和Bragg 衍射的分别。
2．测量声光器件的衍射效率和带宽等参数，加深对概念的理解。
3．测量声光偏转的声光调制曲线。
4．模拟激光通讯。
二．【实验原理】（一）声光效应的物理本质——光弹效应介质的光学性质通常用折射率椭球方程描述1ij j j x y η=Pockels 效应：介质中存在声场，介质内部就受到应力，发生声应变，从而引起介质光学性质发生变化，这种变化反映在介质光折射率的或者折射率椭球方程系数的变化上。
在一级近似下，有ij ijkl klP S η∆=各向同性介质中声纵波的情况，折射率n 和光弹系数P 都可以看作常量，得21()PS nη∆=∆= 其中应变0sin()S S kx t =-Ω表示在x 方向传播的声应变波，S 0是应变的幅值，/s k v =Ω是介质中的声波数，2f πΩ=为角频率，v s 为介质中声速，/s v f Λ=为声波长。
P 表示单位应变所应起的2(1/)n 的变化，为光弹系数。
又得301sin()sin()2n n PS kx t kx t μ∆=-Ω=-Ω ()sin()n x n n n kx t μ=+∆=+-Ω其中3012n PS μ=是“声致折射率变化”的幅值。
考虑如图1的情况，压电换能器将驱动信号U(t)转换成声信号，入射平面波与声波在介质中（共面）相遇，当光通过线度为l 的声光互作用介质时，其相位改变为：000()()sin()x n x k l k l kx t φφμ∆==∆+-Ω其中002/k πλ=为真空中光波数，0λ是真空中的光波长，00nk l ∆Φ=为光通过不存在超声波的介质后的位相滞后，项()0sin k l kx t μ-Ω为由于介质中存在超声波而引起的光的附加位相延迟。
它在x 方向周期性的变化，犹如光栅一般，故称为位相光栅。
声光效应
声光效应实 验者：杨亿斌(06325107) 合作者：吴聪(06325096)（中山大学物理系，光信息科学与技术06级3班）2008年12月31日[实验目的]1、理解声光效应的原理，了解Ramam －Nath 衍射和Bragg 衍射的分别2、测量声光器件的衍射效率和带宽等参数，加深对概念的理解。
3、测量声光偏转的声光调制曲线。
4、模拟激光通讯。
[实验原理]（一）声光效应的物理本质――光弹效应介质的光学性质通常用折射率椭球方程：1ij j j x y η= （1）描述。
介质中存在声场，介质内部就受到应力，发生声应变，从而引起介质光学性质发生变化，这种变化反映在介质光折射率的或者折射率椭球方程系数的变化上。
在一级近似下，有 ： ij ijkl kl P S η∆= （2）这就是著名的Pockels 效应。
为简单起见，这里只考虑各个相同性介质中声纵波的情况，这样折射率n 和光弹系数P 都可以看作常量。
有，21()PS nη∆=∆= 应变0sin()S S kx t =-Ω表示在x 方向传播的声应变波，S 0是应变的幅值，/s k v =Ω是介质中的声波数，2f πΩ=为角频率，v s 为介质中声速，/s v f Λ=为声波场。
P 表示单位应变所应起的2(1/)n 的变化，为光弹系数。
得301sin()sin()2n n PS kx t kx t μ∆=-Ω=-Ω于是()sin()n x n n n kx t μ=+∆=+-Ω其中3012n PS μ=是“声致折射率变化”的幅值。
考虑如图一的情况，压电换能器将驱动信号U （t ）转换成声信号，入射平面波与声波在介质中（共面）相遇，当光通过线度为l 的声光互作用介质时，其相位改变为：000()()sin()x n x k l k l kx t φφμ∆==∆+-Ω （7） 其中002/k πλ=为真空中光波数，0λ是真空中的光波长，00nk l ∆Φ=为光通过不存在超声波的介质后的位相滞后，项()0sin k l kx t μ-Ω为由于介质中存在超声波而引起的光的附加位相延迟。
声光效应
Ps
实验内容 (3) 数据记录、处理的相关问题
2）衍射光强度与超声波功率的关系
超声波频率固定在声光器件的中心频率上
次数 1 2 3 4 5 6 (I) / mA 50 60 70 80 90 100 I0（小格数） I1（小格数）
3）测定布喇格衍射下的最大衍射效率
实验内容 (3) 数据记录、处理的相关问题
实验目的 1 实验目的 (1) 了解声光效应的原理；学会利用声光效应来测定声速。 (2) 了解喇曼—纳斯衍射和布喇格衍射的实验条件和特点，通过对声光 器件衍射效率，中心频率和带宽等的测量，加深对其概念的理解。 (3) 测量声光偏转和声光调制曲线。
实验原理 2 实验原理 2.1 声光效应 早在本世纪30年代就开始了声光衍射的实验研究。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。声光效应为控制激光束的频率、方向和强度提供了一个有效的手 段。 利用声光效应制成的声光器件，如声光调制器、声光偏转器和可调谐滤光 器等，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的应用。
实验内容
(2) 各实验测试内容的测试步骤及应注意的问题
注意：不能直接用眼睛去看激光束，以免造成永久性的损伤。
实验内容
(2) 各实验测试内容的测试步骤及应注意的问题
实验内容
(2) 各实验测试内容的测试步骤及应注意的问题
定标：即示波器X方向上的1格等于CCD器件上多少象元，或者示波器 上1格等于CCD器件位置X方向上的多少距离。方法是调节示波器的 “时基”档及“微调”，使信号波形一帧正好对应于示波器上的某个刻 度数。本实验测量光强采用的是一维阵列CCD，共2160个像元，每个像 元的长度为14μm。如果波形一帧正好对应于示波器上的8.0大格，则每 小格对应实际空间距离为2160个像元÷（8.0大格×5）×14μm = 0.76mm。
声光效应及其应用
声光效应及其应用声光效应是指声音和光线相互作用产生的效果。
它是一种将声音和光线相结合的技术，可以产生出丰富多样的视听效果。
声光效应在各个领域都有广泛的应用，比如娱乐、教育和科学研究等方面。
本文将介绍声光效应的原理以及其在不同领域中的应用。
声光效应的原理是基于声音和光线的传播特性。
当声音传播到某个物体时，会引起物体的振动，进而产生声波。
而光线的传播则是通过光的折射和反射来实现的。
当声音和光线同时作用于物体时，它们会相互影响，从而产生声光效应。
在娱乐领域，声光效应被广泛应用于电影、演唱会和游乐园等场所。
在电影中，声光效应可以增强观众的沉浸感，使他们更好地融入电影的情节中。
通过合理运用声光效应，可以使观众感受到爆炸声、风声和雨声等，从而提升电影的观赏体验。
在演唱会上，声光效应可以与音乐相结合，创造出炫目的舞台效果，增强观众的视听体验。
而在游乐园中，声光效应可以用来制造恐怖氛围或者增加刺激感，例如在过山车上加入声音和光线的效果，使游客感受到更加真实的刺激。
教育领域也是声光效应的应用领域之一。
在学校的音乐课上，声光效应可以用来演示音乐的原理和特点。
通过将不同乐器的声音与特定的光线效果相结合，可以让学生更好地理解音乐的节奏、音调和音色等概念。
此外，声光效应还可以用于语言学习，通过将不同语言的声音与相应的光线效果相结合，可以帮助学生更好地记忆和理解语言。
在科学研究领域，声光效应也发挥着重要的作用。
例如，在物理学中，声光效应可以用来研究物质的结构和性质。
通过将声音和光线同时作用于物质，可以观察到物质的振动和变形情况，从而推断出物质的特性。
此外，声光效应还可以用来研究声音和光线的相互作用机制，深入了解声音和光线的传播规律。
除了以上提到的领域，声光效应还有许多其他的应用。
例如，在舞台剧中，声光效应可以用来增强角色的表演效果，使观众更好地理解角色的情感和内心世界。
在展览和博物馆中，声光效应可以用来展示历史事件和文化艺术，使观众更好地了解和体验。
光声效应的原理及应用
光声效应的原理及应用1. 引言光声效应是一种非线性光学现象，描述了由于光与声波的相互作用而引起的声光效应。
通过将一个频率较高的激光束聚焦到介质中，然后通过声波的激励，在介质中引起声波密度的调制，进而导致光的散射。
在这种过程中，光子与声子之间的相互作用导致了能量的传递，从而产生了光声效应。
光声效应具有许多独特的特性，使其在各种应用中发挥了重要作用。
2. 光声效应的原理光声效应的原理可以简单地描述为光的吸收、声波激励和光散射的相互作用。
当一个脉冲激光束照射到介质中时，光子被吸收，并引起周围介质中的局部加热。
该加热导致了介质中的温度升高，并在介质中产生了一个声波。
这个声波在介质中传播，同时导致光的密度调制，从而产生了散射的光。
光声效应的原理可以用下面的步骤总结：•激光束的吸收•温度增加和声波的产生•光密度调制•光的散射3. 光声效应的应用光声效应具有许多重要的应用，以下列举了一些典型的应用领域：3.1 光声显微镜光声显微镜是一种采用光声效应的显微镜，它结合了光学和声学的特点，可以获取高分辨率的图像。
通过将样本置于显微镜中，然后使用激光束照射样本，光声显微镜可以获得活体细胞、组织和生物标记物的三维图像。
光声显微镜在生物医学研究、生物医学成像和临床诊断中有广泛的应用。
3.2 光声成像光声成像是利用光声效应来获取组织结构和功能信息的成像技术。
通过将样本置于光束的聚焦区域，并使用探测器来记录由光声效应产生的声波信号，可以重建样本的图像。
光声成像在医学成像、材料科学和纳米技术等领域具有广泛的应用。
3.3 光声光谱学光声光谱学是一种通过测量光声效应产生的声波信号强度来分析样品的化学成分和结构的技术。
在光声光谱学中，样本被照射并激发，通过分析由光声效应产生的声波信号的频率和幅度变化，可以确定样本的化学成分和结构。
光声光谱学在材料科学、环境监测和生物医学研究中具有重要的应用。
3.4 光声能量转换光声能量转换是一种将光的能量转换为声波能量的过程。
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声光效应实验早在本世纪30年代就开始了声光衍射的实验研究。
60年代激光器的问世为声光现象的研究提供了良好的光源，促进了声光效应理论和应用研究的迅速发展。
声光效应为控制激光束的频率、方向和强度提供了一个有效的手段。
利用声光效应制成的声光器件，如声光调制器、声光偏转器和可调谐滤光器等，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。
声光效应已广泛应用于声学、光学和光电子学。
近年来，随着声光技术的不断发展，人们已广泛地开始采用声光器件在激光腔内进行锁膜或作为连续器件的Q 开关。
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。
一.实验目的1、了解声光相互作用原理。
2、观察布拉格衍射现象。
3、研究声光调制和声光偏转的特性。
二.实验仪器声光晶体、功率信号源、频率计、半导体激光器、示波器、CCD。
三.实验原理若有一超声波通过某种均匀介质，介质材料在外力作用下发生形变，分子间因相互作用力发生改变而产生相对位移，将引起介质内部密度的起伏或周期性变化，密度大的地方折射率大，密度小的地方折射率小，即介质折射率发生周期性改变。
这种由于外力作用而引起折射率变化的现象称为弹光效应。
弹光效应存在于一切物态。
如上所述，当声波通过介质传播时，介质就会产生和声波信号相应的、随时间和空间周期性变化。
这部分受扰动的介质等效为一个“相位光栅”。
其光栅常数就是声波波长λs，这种光栅称为超声光栅。
声波在介质中传播时，有行波和驻波两种形式。
特点是行波形成的超声光栅的栅面在空间是移动的，而驻波场形成的超声光栅的栅面是驻立不动的。
当超声波传播到声光晶体时，它由一端传向另一端。
到达另一端时，如果遇到吸声物质，超声波将被吸声物质吸收，而在声光晶体中形成行波。
由于机械波的压缩和伸长作用，则在声光晶体中形成行波式的疏密相间的构造，也就是行波形式的光栅。
当超声波传播到声光晶体时，它由一端传向另一端。
如果遇见反声物质，超声波将被反声物质反射，在返回途中和入射波叠加而在声光晶体中形成驻波。
由于机械波压缩伸长作用，在声光晶体中形成驻波形式的疏密相同的构造，也就是驻波形式的光栅。
声光效应是指光通过某一受到超声波扰动的介质时发生衍射的现象，这种现象是光波与介质中声波相互作用的结果。
1、布拉格声光调制我们设计的这套实验系统主要是用来完成利用布拉格衍射进行声光调制的各项实验，所以下面着重讲一下布拉格声光调制。
如果声波频率较高，且声光作用长度较大，此时的声扰动介质也不再等效于平面位相光栅，而形成了立体位相光栅。
这时，相对声波方向以一定角度入射的光波，其衍射光在介质内相互干涉，使高级衍射光相互抵消，只出现0级和 1级的衍射光，这就是布拉格声光衍射，如图1所示，这种衍射形式效率较高，有利于制成各种实用器件。
下面从波的干涉加强条件来推导布拉格方程。
为此，可把声波通过的介质近似看作许多相距λs 的部分反射、部分透射的镜面。
对于行波场，这些镜面将以速度νs 沿x 方向移动（因为ωm <<ωc 所以在某一瞬间，超声场可近似看成是静止的，因而对衍射光的分布没影响）。
对驻波超声场则完全是不动的。
当平面波以θi 入射至声波场，在B 、C 、E 各点处部分反射，产生衍射光。
各衍射光相干增强的条件是它们之间的光程差应为其波长的整数倍，或者说必须同相位。
图2表示在同一镜面上的衍射情况，入射光在B 、C 点的反射光同相位的条件必须使光程差AC-BD 等于光波波长的整数倍，即(co s co s )i d x mnλθθ-= (0,1)m =± （1）要使声波面上所有点同时满足这以条件，只有使i d θθ=（2）即入射角等于衍射角才能实现。
对于相距λs 的两个不同的镜面上的衍射情况，由上下面反射的反射光具有同相位的条件，其光程差必须等于光波波长的整数倍，即(co s co s )s i d n λλθθ+=（3）考虑到i d θθ=，所以2sin B n λλθ=或 sin 22B sssf n n v λλθλ==（4）图2 入射光束在镜面上发生衍射式中，θi =θd =θB ，θB 称为布拉格角。
可见，只有入射角等于布拉格角θB 时，在声波面上的光波才具有同相位，满足相干加强的条件，得到衍射极值，上式称为布拉格方程。
由于发生布拉格声光衍射时，声光相互作用长度较大，属于体光栅情况。
理论分析表明，在声波场的作用下入射光和衍射光之间存在如下关系⎪⎩⎪⎨⎧-==)sin()0()()cos()0()(''r k iE r E r k E r E ij i jij i i（5）式中E i 和E j 分别为入射和衍射光场，这为我们描述两个光场的能量转换效率提供了方便。
定义：在作用距离L 处衍射光强和入射光强之比为声光衍射效率，即)(sin)0()(2L k I L I ij i j ==η （6）由于ij kl ijkl ij nnS p n ∆-≈=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆3221，注意到kl ijkl ij S p n k λπ23=＝)(ij n ∆-λπ。
因此，(6)式可写为)2(sin )(sin22φλπη∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆=L n ij (7)式中Δф是传播距离L 后位相改变量。
引入有效弹光系数p e 和有效应变S e ，ee ij S p n n 321=∆ （8）其中有效应变S e 同声波场强度I s 的关系是212⎪⎪⎭⎫⎝⎛=s s e v I S ρ （9）式中s v 是声速，ρ是介质密度。
于是(1)式写成()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛=2122132622sin 2sins s eMIL v p nL λπρλπη（10）或21sin s iI I η== （11）式中，6223sn PMv ρ=2M ，是声光介质的物理参数组合，是由介质本身性质决定的量，称为声光材料的品质因数(或声光优质指标)，它是选择声光介质的主要指标之一。
从(4)式可见：(a)若在超声功率P s 一定的情况下，欲使衍射光强尽量大，则要求选择M 2大的材料，并且，把换能器做成长面较窄（即L 大H 小）的形式；(b)如果超声功率足够大，使达到2π时，＝100%(c)当s P 改变时，I I i 1也随之改变，因而通过控制P s (即控制加在电声换能器上的电功率)就可以达到控制衍射光强的目的，实现声光调制。
2、声光调制系统的设计 声光调制系统设计的目的：设计出一整套完整的实验系统，尽量减小其危险性，便于操作。
(1). 光源的选择本实验系统采用的是半导体激光器650nm 的红光，它具有激光的一切优点，例如相干性好，发散角小，便于在空间传输等优点。
除此之外，与He-Ne 激光器相比，它精小简携，放置在四维调整架上，易于调整。
而且本实验系统的650nm 红光是在0～2.5mW 可调的，这样就便于对光路的调节且不伤眼睛。
(2). 声光晶体的选择 很多材料都可以做声光材料使用，例如熔石英、钼酸铅、超重火石玻璃等。
这样我们就需要根据实际应用的要求进行选择，以下简述一下对本实验系统应完成的布拉格衍射所需要的晶体的选择。
通常评价声光材料性能优劣的品质因数有三个：①2M ：表征材料的调制效率。
3262/s V p n M ρ=,i I I /1=η为调制效率，s p M 2∝η，故2M 越大，所需声功率s p 则越小。
②1M ：评价材料的布拉格带宽的品质因数。
显然当光波和声波波长变化时，都将引起布拉格角θB 的变化，从而降低衍射效率。
对布拉格衍射，定义一级衍射光强下降到名义声波λs 的衍射光强的一半时，声频变化量Δƒs 为布拉格带宽：s s s Lf nV f πλ/8.12=∆，所以s f nV ∆∝23。
引入一个新的物理量1M ，使s sV pn MnVMρ/27221=⨯=，1M 越大，由此材料制成的调制器调制带宽越宽。
③M 3：这是表征材料声速大小的一个品质因数。
当声光器件作声光偏转用时，要求材料的声速要小，因而引入M 3=M 1/V s =n 7p 2/ρV s 2。
综上所述，对声光材料的上述要求某些是矛盾的，必须视具体问题综合考虑各因数，以确定适当的声光材料。
对于布拉格衍射，我们需要M 1，M 2，M 3均越大越好的声光材料，同时兼顾价钱等因素，我们的实验系统采取了钼酸铅晶体，它的各项品质因数为M 13.15=，M 2=23.7，M 3=24.9。
(3). 旋转平台的使用将声光晶体固定在旋转平台上，平台上有水平调节螺栓和角度调节螺栓，利用水平调节螺栓可以任意调整声光晶体的位置，待声光晶体位置大致确定以后，锁紧水平调节螺栓，然后旋转角度调节螺栓（±5˚精确调节），就可以改变光强在各级光斑上的分布。
原有的旋转平台具有调节俯仰的功能，但是应用这样的旋转平台就会使声光晶体通光孔高度过高，导致整套系统比例失调，考虑到旋转平台的俯仰功能作用不大 ，所以现在采用的旋转平台去掉了这一部分，进而使得比例适当，稳定性好，易于调节。
(4) 横向微调滑座的使用为了可以方便的选择我们所需要的某级衍射光进行调制，设计并使用了可以横向微调的滑座，滑座上有精密刻度的横移调节机构（cm 2±），将小孔光阑和接收放大器分别放在两个横向微调滑座上，调整好高度，在这种情况下，只要微调横向螺杆，就可以对衍射光精确定位。
四.实验内容1、观察声光调制的衍射现象调节激光束的亮度，使在相屏中心有明晰的光点呈现，此即为声光调制的0级光斑； 打开声光调制电压，微调载物平台上声光调制器的转向，以改变声光调制器的光束入射角，即可出现因声光调制而出现的衍射光斑；仔细调节光束对声光调制器的角度，当+1级（或者－1级）衍射光最强时，声光调制器即运转在布拉格条件下的偏转状态。
注：布拉格衍射一级衍射达到极值的条件是：1)控制电压为一特定的值；2)入射激光必须以特定的角度布拉格角α入射。
2、测量声光调制器的衍射效率定义：在作用距离L 处衍射光强和入射光强之比为声光衍射效率。
衍射效率0max I I d =η，其中max d I 为最大衍射光强，0I 为0级光强。
3、计算声光调制偏转角定义1级光和0级光间的距离为d ，声光调制器到接收孔之间的距离为L,由于L 〉〉d ，即可求出声光调制的偏转角： d θ≈Ld4、测量超声波的波速将超声波频率F ，偏转角d θ与激光波长代入ds F V θλ=，其中nm 650=λ，将求出的dθ一起带入上式即可求得。
[注意事项]1、调节过程中必须避免激光直射人眼，以免对眼睛造成危害。