LPT-2 Experimentalsystem für akustooptische Effekte

Kurze Beschreibung:

Das Experiment zum akustooptischen Effekt ist ein physikalisches Experimentierinstrument der neuen Generation für Hochschulen und Universitäten. Es dient der Untersuchung der physikalischen Prozesse der Wechselwirkung zwischen elektrischen und Lichtfeldern in grundlegenden physikalischen Experimenten und verwandten Fachexperimenten und findet auch Anwendung in der experimentellen Forschung zur optischen Kommunikation und optischen Informationsverarbeitung. Die visuelle Darstellung erfolgt optional über ein digitales Doppeloszilloskop.

Wenn sich Ultraschallwellen in einem Medium ausbreiten, unterliegt dieses einer elastischen Spannung mit periodischen Änderungen in Zeit und Raum, was eine entsprechende periodische Änderung des Brechungsindex des Mediums bewirkt. Wenn ein Lichtstrahl ein Medium in Gegenwart von Ultraschallwellen durchdringt, wird er daher vom Medium gebeugt, das als Phasengitter fungiert. Dies ist die grundlegende Theorie des akustooptischen Effekts.

Der akustooptische Effekt wird in den normalen und den anomalen akustooptischen Effekt unterteilt. In einem isotropen Medium bleibt die Polarisationsebene des einfallenden Lichts durch die akustooptische Wechselwirkung unverändert (normaler akustooptischer Effekt). In einem anisotropen Medium hingegen verändert sich die Polarisationsebene des einfallenden Lichts durch die akustooptische Wechselwirkung (anomaler akustooptischer Effekt). Der anomale akustooptische Effekt bildet die Grundlage für die Herstellung moderner akustooptischer Deflektoren und abstimmbarer akustooptischer Filter. Anders als der normale akustooptische Effekt lässt sich der anomale akustooptische Effekt nicht durch Raman-Nath-Beugung erklären. Mithilfe parametrischer Interaktionskonzepte wie Impulsanpassung und -fehlanpassung in der nichtlinearen Optik lässt sich jedoch eine einheitliche Theorie der akustooptischen Wechselwirkung entwickeln, die sowohl normale als auch anomale akustooptische Effekte erklärt. Die Experimente in diesem System decken nur den normalen akustooptischen Effekt in isotropen Medien ab.