Experimentelles System LPT-2 für den akustooptischen Effekt

Kurzbeschreibung:

Das akustooptische Effekt-Experiment ist ein neuartiges physikalisches Versuchsinstrument für Hochschulen und Universitäten. Es dient der Untersuchung der Wechselwirkung von elektrischen und Lichtfeldern in physikalischen Grundlagenexperimenten und verwandten fachspezifischen Experimenten und findet auch Anwendung in der experimentellen Forschung zur optischen Kommunikation und optischen Informationsverarbeitung. Die Ergebnisse können optional mit einem digitalen Doppeloszilloskop visualisiert werden.

Wenn sich Ultraschallwellen in einem Medium ausbreiten, erfährt dieses Medium elastische Verformungen mit periodischen Änderungen in Zeit und Raum, was eine ähnliche periodische Änderung des Brechungsindex des Mediums zur Folge hat. Folglich wird ein Lichtstrahl, der ein Medium in Anwesenheit von Ultraschallwellen durchdringt, an dem Medium, das wie ein Phasengitter wirkt, gebeugt. 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 ändert die akustooptische Wechselwirkung die Polarisationsebene des einfallenden Lichts nicht (normaler akustooptischer Effekt); in einem anisotropen Medium hingegen schon (anomaler akustooptischer Effekt). Der anomale akustooptische Effekt bildet die Grundlage für die Herstellung fortschrittlicher 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 Wechselwirkungskonzepte wie Impulsanpassung und -fehlanpassung in der nichtlinearen Optik kann jedoch eine einheitliche Theorie der akustooptischen Wechselwirkung entwickelt werden, die sowohl den normalen als auch den anomalen akustooptischen Effekt erklärt. Die Experimente in diesem System decken nur den normalen akustooptischen Effekt in isotropen Medien ab.