Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 10, Numéro 6, novembre 1975
Page(s) 355 - 362
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01975001006035500
Rev. Phys. Appl. (Paris) 10, 355-362 (1975)
DOI: 10.1051/rphysap:01975001006035500

Utilisation d'un effet acousto-optique pour l'analyse spectrale superhétérodyne en diffusion de la lumière

El S. El Badawy, M. S. Kikubi et J. Leblond

Laboratoire de Résonance Magnétique associé au C. N. R. S. Ecole Supérieure de Physique et Chimie et Université de Paris VI 75231 Paris Cedex 05, France


Abstract
We present a spectrum analyser which is destined for high resolution spectral analysis in the optical demain : studies of Doppler effect (velocimetry, studies of turbulent flow in fluids, etc...) and studies of light scattering (Rayleigh and Brillouin scattering). It is analogous at optical frequencies to the superheterodyne détection system used currently at radio frequencies ; the local oscillator signal which is the core of this analizer, is obtained by means of acousto-optic effect. By changing the acoustic frequency linearly in time and by appropriately choosing the order of diffraction, one can scan the frequency of the local oscillator beam over a range of 2 GHz ; it makes possible the analysis in larger range than heterodyne and homodyne détection system. We present different spectral analysis obtained with this instrument.


Résumé
Nous présentons un analyseur de spectre destiné à l'analyse spectrale haute résolution dans 1e domaine optique : études d'effet Doppler (vélocimètre, études d'écoulement turbulent dans les fluides, etc...) et études de diffusion de la lumière (diffusion Rayleigh et Brillouin). I1 est l'analogue aux fréquences optiques du système de détection superhétérodyne utilisé couramment en radiofréquence ; le signal de l'oscillateur local qui est l'élément principal de cet analyseur, est obtenu à partir d'un faisceau lumineux de référence au moyen d'un effet acousto-optique : diffraction de la lumière sur une onde acoustique. En faisant varier linéairement dans le temps la fréquence de l'onde acoustique et en choisissant, de manière appropriée l'ordre de diffraction, on peut effectuer un balayage en fréquence du faisceau lumineux de l'oscillateur local sur une gamme de 2 GHz ; ce qui permet d'étendre 1e domaine analysable par rapport à celui accessible grâce aux systèmes de détection optique hétérodyne et homodyne. Nous présentons différentes analyses spectrales effectuées grâce à cet instrument.

PACS
4279J - Acousto-optical devices.
0707D - Sensors (chemical, optical, electrical, movement, gas, etc.); remote sensing.

Key words
Acousto-optical effects -- Spectral analysis -- Superheterodyne -- Heterodyne detection -- Doppler effect -- Rayleigh scattering