Download Akusto-optischer Modulator

in einem Kristall durch den der zu modulierende Laserstrahl geleitet wird. Diese Schallwelle
bewirkt eine periodische Modulation des Brechungsindexes, d.h. ein Gitter an dem der
Laserstrahl reflektiert wird. Dies ist analog zur Bragg-Reflexion. Anstatt der Beugung von
Röntgenstrahlen an den Gitterebenen eines Kristalls, erfolgt die Beugung im Fall der akustooptischen Modulation an den Gitterebenen der induzierten Schallwelle. Durch Variation des
Winkels zwischen einlaufendem Laserstrahl und Schallwelle in dem Kristall lassen sich
verschiedene Beugungsordnungen beobachten, für welche die gebeugte Strahlung durch
konstruktive Interferenz maximal wird.
Ziel des Versuchs ist es, sich mit der Funktionsweise von AOMs vertraut zu machen und diese
anhand der Aufgabenstellungen anzuwenden. Dazu zählen die Charakterisierung eines AOMs,
Erzeugung von Laserpulsen, Messung von Frequenzverschiebungen und kontrollierte zweidimensionale Ablenkung eines Laserstrahls.
Kurze Einführung in die akusto-optische Modulation
Der akusto-optische Effekt beruht auf der Wechselwirkung von Licht- und Schallwellen. Ein
piezoelektrischer Aktor erzeugt eine Ultraschallwelle der Wellenlänge S in einem Medium,
welche durch mechanische Spannung den Brechungsindex periodisch erhöht und reduziert.
Dadurch entsteht ein Gitter, an dem das Licht reflektiert werden kann. Reflexion von Licht der
Wellenlänge  tritt in jenen Richtungen auf, in denen Teilwellen aufeinander folgender Ebenen
konstruktiv miteinander interferieren. Man erhält den Winkel  unter dem konstruktive
Interferenz, d.h. Streuung auftritt
sin 𝜃 =
𝜆
𝑓𝑆
=𝜆
.
2𝜆𝑆
2𝑣𝑆
kS
einfallende
Wellenfront

reflektierte
Wellenfront

k
k´
S
Abbildung 1. k, k´ und kS sind die Wellenvektoren von einfallender und reflektierter Strahlung sowie der
Schallwelle der Wellenlänge S.
FP-A 4.10 Akusto-optischer Modulator
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