利用超聲光柵測聲速的嚴格理論

阮立鋒 王鵬 廖平強 徐珍華

摘 要：本文利用傅里葉光學原理推導出了"Raman-Nath"衍射條件下激光垂直通過超聲駐波后的光強分布表達式。結果表明，觀察面上的光強分布對于載有超聲駐波的聲光介質在與激光光路垂直方向上位移的周期為超聲波在此聲光介質中的波長的一半，據此證明了Hiedemann等人提出的一種尚未有嚴格理論推導證明的聲速測量方法的正確性。在成像透鏡后焦面進行空間濾波，分析了濾波后觀察面上的光強分布情況，發現不同濾波情況下，觀察面上的光強分布對于聲光介質的位移呈不同的周期。以此為依據，獲得了一系列新的聲速測量方法，其得到了實驗的驗證。由此進一步證實了本文原理的正確性。

關鍵詞：傅里葉光學;聲速測量;非相干疊加;超聲光柵