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Nichtlineare Braggsche Diffraktion und optische Erregung von Ultraschallwellen

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In this paper is presented the problem of interaction between high intensity laser-light and coherent acoustic waves in an elastic medium. The consideration concerns two subjects: nonlinear Bragg diffraction and the électrostriction generation of ultrasonic waves, by interaction of two laser beams.

The solution is presented in a graphical way, but also the approximate analytical formulae are given. The possibility of high amplification of the acoustic wave is verified. The value of the amplification is dependent on the ultrasonic frequency and on the properties of the elastic medium. It is found, that the amplification phenomenon can occur when the power of electromagnetic wave is somewhat greater than the threshold value.

Zusammenfassung

Der Artikel erörtert das Problem der Einwirkung von Laserlicht großer Intensität und einer kohärenten Schallwelle im elastischen Medium.

Es wurden zwei Themen behandelt: die nichtlineare Braggsche Diffraktion und die Elektro-sti iktionserregung der Ultraschallwellen mit Hilfe von zwei Laserlichtbündeln.

Die endgültige Lösung wurde in grafischer Form dargestellt, und es wurde auch eine analytische Lösung in guter Näherung gegeben.

Sodann wurde erwiesen, daß eine Verstärkung der Schallwelle möglich ist und ihre Größe von der Frequenz des Ultraschalls sowie von der Eigenschaft des elastischen Mediums abhängig ist. Es wurde festgestellt, daß die Verstärkungserscheinung erst dann auftritt, wenn die Stärke der elektromagnetischen Welle einen bestimmten Schwellenwert überschritten hat.

Sommaire

Il est discuté du problème de l'interaction d'un rayonnement Laser de haute intensité avec une onde ultrasonore cohérente dans un milieu élastique.

Deux thèmes principaux sont traités: la diffraction de Bragg non linéaire et l'excitation d'ondes ultrasonores par électrostriction à l'aide de deux faisceaux Laser.

La solution complète est présentée sous forme graphique, à côté d'une solution analytique qui en est une bonne approximation.

Puis il a été démontré qu'il est possible d'amplifier l'onde acoustique obtenue et que cette amplification dépend de la fréquence ainsi que des propriétés du milieu élastique. Il est établi également que l'intensité de l'onde électromagnétique doit dépasser une certaine valeur de seuil pour qu'une amplification puisse avoir lieu.
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Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 1983

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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