利用超声光栅测声速的严格理论

阮立锋 王鹏 廖平强 徐珍华

摘 要：本文利用傅里叶光学原理推导出了"Raman-Nath"衍射条件下激光垂直通过超声驻波后的光强分布表达式。结果表明，观察面上的光强分布对于载有超声驻波的声光介质在与激光光路垂直方向上位移的周期为超声波在此声光介质中的波长的一半，据此证明了Hiedemann等人提出的一种尚未有严格理论推导证明的声速测量方法的正确性。在成像透镜后焦面进行空间滤波，分析了滤波后观察面上的光强分布情况，发现不同滤波情况下，观察面上的光强分布对于声光介质的位移呈不同的周期。以此为依据，获得了一系列新的声速测量方法，其得到了实验的验证。由此进一步证实了本文原理的正确性。

关键词：傅里叶光学;声速测量;非相干疊加;超声光栅