Распространение и отражение объемных упругих волн в акустооптических кристаллах

• Автор: Поликарпова, Наталия Вячеславовна
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 171 с. : ил.

Глава 1. Распространение объемных упругих волн в
неограниченных кристаллических средах
§1.1. Основные положения теории упругости
§1.2. Расчет фазовой скорости упругих волн в ристаллах
§ 1.3. Расчет направлений поляризации упругих волн в кристаллах
§1.4. Расчет угла между фазовой и групповой скоростью звука
Выводы к Главе 1
Глава 2. Отражение упругих волн от границы раздела при
скользящем падении
§2.1. Общие закономерности отражения объемных акустических волн в
кристаллических соединениях
§ 2.2. Расчет угла между потоками энергии падающей и отраженных волн
§2.3. Энергия отраженных упругих волн в кристаллах
§ 2.4. Расчет коэффициентов отражения в кристаллах
§2.5. Результаты расчета коэффициентов отражения
Выводы к Главе 2
Глава 3. Отражение акустических волн в случае наклонного
падения на границу раздела кристалл-вакуум
§3.1. Определение угла пространственного разделения пучков в случае
наклонного падения волн
§ 3.2. Расчет коэффициентов отражения в кристаллах при наклонном
падении
Выводы к Г лаве 3

Глава 4. Акустооптические применения особых случаев
распространения и отражения упругих волн в кристаллах
§4.1. Квазиколлинеарные фильтры с использованием обратного
отражения звука
§ 4.2. Устройства на основе акустического отражения в плоскости (110)
кристалла парателлурита в случае скользящего падения
§ 4.3. Квазиколлинеарные фильтры с использованием отражения звука в
плоскости ХУ парателлурита
§ 4.4. Акустооптические устройства с использованием обратного
акустического отражения в плоскости ХУ
§ 4.5. Наблюдение обратного отражения упругих волн в кристалле
парателлурита
Выводы к Главе 4
Выводы
Литература
Список авторских публикаций

Актуальность темы исследования
Тема диссертационной работы относится к области радиофизики, оптоэлектроники и акустики, в частности, к области акустооптики [1-22]. Известно, что уровень развития радиофизического знания является в настоящее время определяющим при оценке прогресса физической науки. Если рассматривать развитие отдельных направлений в радиофизике, то можно отметить, что успехи в области акустооптики, акустоэлектроники и оптоэлектроники в последнее время были обусловлены, например, тем, что для различных применений были созданы новые материалы с необычными свойствами. В частности, появились новые классы материалов, таких, как фотонные кристаллы, среды с негативной рефракцией и т.д., обладающие уникальными физическими характеристиками. Оказалось, что в этих средах распространение и отражение электромагнитных волн может происходить весьма необычным образом [23-27]. Однако и в традиционных материалах микроэлектроники и оптоэлектроники, особенно в кристаллических средах, созданных в последние годы, могут наблюдаться необычные физические эффекты [28-31, А1-А30]. Ожидается, что такие материалы в ближайшее время будут использованы в современных радиофизических и оптоэлектронных устройствах, а также в лазерной технике, оптике и спектроскопии для управления параметрами электромагнитного излучения [1-22, А7, А8, А16, А20, А27].
Акустооптика исследует явление взаимодействия световых лучей с дифракционными решетками, индуцированными акустическими возмущениями [1-22, 32-34]. На основе эффектов дифракции света на ультразвуке создаются оптоэлектронные приборы, позволяющие управлять всеми основными параметрами светового луча, а также обрабатывать информацию, носителем которой являются как световые, так и звуковые волны [11-19, 35-39]. Основу таких приборов составляет акустооптическая ячейка, в которой происходит взаимодействие света с ультразвуковой волной. К достоинствам акустооптических методов управления светом относится эффективность и быстродействие, а также широкие функциональные возможности акустооптических устройств. Благодаря акустооптическому взаимодействию также удается осуществить1 оптическую обработку информации, провести исследование особенностей распространения упругих волн в кристаллах, реализовать визуализацию акустических пучков и др. [40-43, А17].

Таблица 1.5. Углы акустического сноса в плоскости (110) тетрагональных кристаллов
Угол сноса у/ и угол распространен <р Материалы
ВаТЮ3 ТГО2 Те02 Н&С12 Н&Вг2 Н&Ь
С?Ь волна в плоскости (ПО) Ч/ =21° пО V1 = -7 9 =13° И=" 32° П=-Зб° П =-42°
Угол распространения ^=65° ^=58° ^ =31° й =39° И=3б° «=32°
волна в лоскости (ПО) (^2 =-19° Г2 = -11° ^2=28° ^ 2 = -39° у/2 = -40° у/2 = -50°
Угол распространения №=73° 91 =21° ^=69° 9г = 13° №=13° №=И°
волна в лоскости (ПО) ^3=4° 91 ~ 26° 91 ~ 57° ^3=55° 91=59° ^3=59°
Угол распространения ^=40° %=32° (^=16° ^ = 18° ^3=16° ^ = 16°