Методы акустооптики в исследовании свойств материалов для акустооптических и акустоэлектронных устройств

Аннотация

Постановка проблемы: монокристаллы для акустооптических и акустоэлектронных устройств должны обладать свойствами, обеспечивающими практическое применение распространяющихся в них оптических и акустических волн для обработки сигналов. Для исследования свойств и измерения различных параметров монокристаллов используются методы, многие из которых требуют применения специального оборудования и дополнительных средств отображения результатов. Цель: показать эффективность и наглядность использования акустооптического метода для исследования структуры акустических полей, акустического затухания и измерения нелинейных параметров кристаллов. Методы: оригинальность подхода состоит в использовании акустооптического взаимодействия как для комплексного исследования свойств монокристаллов, так и для визуализации с помощью «теневых картин» (Schlierens images). Результаты: оценена дифракционная расходимость и измерено отклонение направления переноса энергии от волновой нормали. Одновременная визуализация продольной и сдвиговой акустических мод позволила сравнить их дифракционную расходимость и измерить углы отклонения направления переноса энергии от волновой нормали для каждой из мод. Получена картина пространственного распределения мощности акустической волны, позволяющая выявить ростовую неоднородность кристалла. Выполнены измерения параметров упругой нелинейности. Показано, что уровень затухания в упруго-нелинейной среде зависит от амплитуды волны. Практическая значимость: акустооптический подход позволяет выполнять визуальную оценку качества исследуемых кристаллов и их пригодности для построения устройств, а также оценивать затухание акустических волн и степень проявления упругой нелинейности.