超聲跟蹤反常聲光器件的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、本文對(duì)基于超聲跟蹤技術(shù)的反常聲光器件的優(yōu)化設(shè)計(jì)開展了系統(tǒng)研究。論文首先綜述了聲光器件及超聲跟蹤技術(shù)的原理、發(fā)展歷程及其應(yīng)用,并對(duì)兩種常用的聲光晶體——鈮酸鋰晶體和二氧化碲晶體的光學(xué)性質(zhì)、聲學(xué)性質(zhì)以及聲光性質(zhì)進(jìn)行了具體推導(dǎo)和計(jì)算,在此基礎(chǔ)上對(duì)基于超聲跟蹤技術(shù)的反常聲光器件的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)研究,主要研究?jī)?nèi)容包括以下三個(gè)方面:(1)不同聲光互作用模式下的鈮酸鋰反常聲光器件的超聲跟蹤特性分析(2)基于階梯換能器結(jié)構(gòu)的反常聲光器件的超聲跟

2、蹤優(yōu)化設(shè)計(jì);(3)基于旋轉(zhuǎn)聲光互作用平面下的反常聲光器件的超聲跟蹤優(yōu)化設(shè)計(jì)及其特性分析三個(gè)部分。
　　論文首先對(duì)鈮酸鋰反常聲光器件不同聲光互作用模式下的超聲跟蹤特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。通過求解晶體的克里斯托弗方程并結(jié)合反常聲光互作用幾何關(guān)系Dixon方程,在3dB帶寬條件下對(duì)器件的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。具體得到了不同的聲光工作模式下及換能器片數(shù)下器件的設(shè)計(jì)參數(shù),并確定了器件中心頻率隨入射光角度以及超聲波速的變化規(guī)律。
　　

3、在階梯結(jié)構(gòu)換能器結(jié)構(gòu)的反常聲光器件優(yōu)化設(shè)計(jì)中,分別對(duì)鈮酸鋰和二氧化碲反常聲光器件的超聲跟蹤優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體研究。研究結(jié)果表明,采用階梯換能器結(jié)構(gòu)相比平面結(jié)構(gòu)換能器可在3dB帶寬內(nèi)有效提高超聲波的利用率,從而提高聲光器件的性能。同時(shí)優(yōu)化結(jié)果還表明,器件的中心頻率除隨入射光角度及超聲波速正比變化外,還隨換能器片數(shù)的增加而增加。
　　論文最后研究了基于旋轉(zhuǎn)聲光互作用平面下的超聲跟蹤反常聲光器件的優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)后的聲光互作用內(nèi)