声光晶体英文解释翻译、声光晶体的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 acousto-optical crystal

分词翻译：

声的英语翻译：

make a sound; reputation; sound; tone; voice
【化】 sound
【医】 phon-; phono-; sonus; sound

光晶体的英语翻译：

【医】 luminescent crystal

专业解析

声光晶体（Acousto-optic Crystal）是指一类具有特殊光电性质的功能晶体材料。当声波（弹性应力波）在这种晶体中传播时，会引起晶体内部折射率的周期性变化，形成类似光栅的结构（称为声光栅）。当光线通过这种存在声波场的晶体时，会发生衍射、偏转、强度调制或频率移动等现象，这一过程称为声光效应（Acousto-optic Effect）。声光晶体是实现声光器件的核心材料。

其核心含义可从以下几个方面详细解释：

物理机制（声光效应）：
- 声波在晶体中传播时，会产生周期性的弹性形变（应变）。
- 这种应变通过晶体的光弹效应（Photoelastic Effect）导致晶体折射率发生相应的周期性空间调制。
- 这种折射率的周期性变化相当于形成了一个移动的相位光栅（声光栅）。
- 当入射光波通过这个声光栅时，会发生衍射。衍射光的特性（方向、强度、频率）受控于声波的特性（频率、强度）。
关键特性要求：
- 高声光优值（Figure of Merit, M₂）：这是衡量声光晶体性能的核心参数，表征材料将声波功率转换为衍射光效率的能力。M₂值越大，器件的驱动功率越低或效率越高。优值通常与材料的折射率、光弹系数、声速、密度相关。
- 低声衰减：声波在晶体中传播时能量损失小，有利于高频应用和长器件设计。
- 高光学质量：晶体需具有高光学均匀性、低吸收和散射损耗，以保证光束质量。
- 宽透光范围：在所需的工作波长（如可见光、红外光）具有良好的透光性。
- 良好的物理化学稳定性：易于加工、抛光，在应用环境中性能稳定。
典型材料举例：
- 二氧化碲（TeO₂）：是目前应用最广泛的声光晶体之一，尤其适用于可见光和近红外波段。它具有非常高的声光优值（特别是沿特定方向）、低声速（利于制作高频器件）、宽透光范围（0.35-5μm）和良好的物理化学稳定性。常用于制作偏转器、调制器、可调谐滤波器等。
- 铌酸锂（LiNbO₃）：具有良好的电光、声光和非线性光学性能。其声光优值较高，且可以通过钛扩散或质子交换制作光波导，是集成光学中声光器件的重要材料。
- 钼酸铅（PbMoO₄）：具有较高的声光优值和较低的声衰减，在中红外波段有应用。
- 磷化镓（GaP）：具有高声速和高热导率，适用于高频、高功率应用。
- 石英（SiO₂）：虽然声光优值相对较低，但其光学质量极高，声衰减极小，物理化学性质极其稳定，常用于对光束质量要求极高的场合或作为标准具。
主要应用领域：
- 激光束偏转：通过改变声波的频率，可以连续、快速地改变激光束的传播方向，应用于激光显示、激光加工、光通信中的光开关等。
- 激光束调制：通过改变声波的强度，可以调制衍射光的强度，用于激光通信、激光打印等。
- Q开关：在激光谐振腔内作为高速光开关，用于产生高功率脉冲激光。
- 可调谐滤波器：通过改变声波频率，可以选择性地衍射特定波长的光，用于光谱分析、波长选择等。
- 频谱分析仪（声光布拉格盒）：利用声光效应对射频信号进行实时频谱分析。
- 移频器：衍射光的频率相对于入射光会产生一个等于声波频率的偏移（多普勒效应），用于精密测量、相干探测等。

声光晶体是一种利用声波调控光波传播路径和特性的功能材料。其核心价值在于能够实现光信号的快速、非机械式控制（偏转、调制、开关、滤波、移频），在现代激光技术、光通信、光谱分析、信息处理等领域发挥着不可替代的作用。二氧化碲（TeO₂）是目前综合性能最优异、应用最广泛的声光晶体材料。根据晶体物理学文献及声光器件工程应用资料。

来源参考：

中国科学院上海光学精密机械研究所（SIOM）关于功能晶体的研究介绍：http://www.siom.cas.cn/ (可在其官网搜索相关研究组信息)
《声光学》（Acousto-Optics）经典教材或相关章节（如Adrian Korpel著）。
材料科学数据库如SpringerMaterials或工程索引EI Compendex中关于TeO₂, LiNbO₃等声光晶体性能参数的学术论文。

网络扩展解释

声光晶体是一种具有声光效应的晶体材料，能够在声波作用下改变光波的传播特性。以下是其详细解释：

定义与原理

声光晶体通过声光效应实现光调制。当声波（通常是超声波）在晶体中传播时，会引起晶体介质的周期性弹性形变，导致其折射率发生周期性变化（即弹光效应）。这种折射率变化会使入射光发生散射或衍射，从而改变光的传播方向、强度或频率。

典型材料

常见声光晶体包括二氧化碲（TeO₂）、钼酸铅（PbMoO₄）、铌酸锂（LiNbO₃）等。其中TeO₂因高声光品质因子被广泛用于声光偏转器。

应用领域

光调制与控制：如声光调制器、滤波器，用于激光功率和频率调节。
光束偏转：声光偏转器用于激光雷达、光学扫描系统。
脉冲调控：声光调Q开关用于产生高功率激光脉冲。
测量技术：通过声光效应测量声速、弹性系数等参数。

特性优势

声光晶体的核心优势在于其光学与声学各向异性，这使得它们能实现高效的异常布拉格衍射，提升器件性能。此外，晶体材料的稳定性适合高精度光学系统需求。

如需进一步了解具体材料参数或应用案例，可参考、6、9中的实验研究及产品说明。