Курс знакомит с физическими основами работы современных приборов оптоэлектроники: модуляторов, дефлекторов и перестраиваемых фильтров. Рассматриваются основные положения оптики и акустики анизотропных сред, даются сведения о физических свойствах кристаллов и их описании с помощью тензоров. Подробно рассматривается линейный электрооптический эффект и его проявление в кристаллах различных классов. Обсуждаются особенности применения эффекта в электрооптических приборах, предназначенных для фазовой и амплитудной модуляции света. Рассматривается фотоупругий эффект в одноосных и двуосных кристаллах. Рассказывается об особенностях брэгговского и раман-натовского режимов дифракции света на акустических волнах в стеклах и кристаллах. Обсуждаются особенности применения анизотропной акустооптической дифракции в современной оптоэлектроники для решения задач лазерной физики и оптической обработки информации.
Скалярные, векторные и тензорные величины. Их использование для описания свойств кристаллов. Влияние симметрии кристаллов на их физические свойства. Кристаллографические классы.
Тензор диэлектрической проницаемости анизотропной среды. Распространение плоских электромагнитных волн в анизотропной среде. Описание оптических свойств кристаллов с помощью индикатрисы. Особенности распространения света в одноосных и двуосных кристаллах.
Тензоры механического напряжения и деформации. Закон Гука. Плоские упругие волны в анизотропной среде. Уравнение Кристоффеля. Типы акустических волн. Снос акустического пучка.
Линейный и квадратичный электрооптические эффекты и их феноменологическое описание. Особенности электрооптического эффекта в кристаллах различных классов. Управление параметрами световой волны с помощью электрооптического эффекта. Продольный и поперечный эффекты. Двойной поперечный эффект Поккельса и сдвиг частоты света.
Модуляторы с сосредоточенными параметрами, их основные характеристики. СВЧ-модуляторы. Модуляторы с длительным взаимодействием световой и СВЧ-волн. Интегрально-оптические модуляторы. Электрооптические дефлекторы и их характеристики.
Фотоупругий эффект в кристаллах различных классов. Дифракция света на звуке. Режимы акустооптического взаимодействия. Особенности дифракции света на звуке в анизотропной среде. Многолучевое брэгговское рассеяние. Коллинеарное взаимодействие света и звука. Планарное акустооптическое взаимодействие.
Модуляторы света на стоячей и бегущей акустической волне. Дефлекторы света с изотропной и анизотропной дифракцией. Акустооптическая фильтрация светового излучения. Коллинеарные и неколлинеарные фильтры. Фильтрация оптических изображений. Считывание изображений. Акустооптические методы регистрации амплитудной и фазовой структуры световых полей. Акустооптические системы обработки радиосигналов: анализаторы спектра, корреляторы и конволверы.
1. Дж.Най. Физические свойства кристаллов. М., Мир, 1967.
2. А.Ярив, П.Юх. Оптические волны в кристаллах. М., Мир, 1987.
3. Э.Дьелесан, Д.Руайе. Упругие волны в твердых телах. М., Наука, 1982.
4. Е.Р.Мустель, В.Н.Парыгин. Методы модуляции и сканирования света. М., Наука, 1970.
5. В.И.Балакший, В.Н.Парыгин, Л.Е.Чирков. Физические основы акустооптики. М., Радио и связь, 1985.
6. В.Н.Паpыгин, B.И.Балакший. Оптическая обpаботка инфоpмации. М., Изд. Моск. ун-та, 1987.