声光效应实验

1、声光效应实验一、 实验目的1理解声光效应的原理，了解RamamNath衍射和Bragg衍射的分别。2测量声光器件的衍射效率和带宽等参数，加深对概念的理解。3测量声光偏转的声光调制曲线。4模拟激光通讯。二、 实验原理(一) 声光效应的物理本质光弹效应介质的光学性质通常用折射率椭球方程描述 Pockels效应：介质中存在声场，介质内部就受到应力，发生声应变，从而引起介质光学性质发生变化，这种变化反映在介质光折射率的或者折射率椭球方程系数的变化上。在一级近似下，有 各向同性介质中声纵波的情况，折射率n和光弹系数P都可以看作常量，得其中应变 表示在x方向传播的声应变波，S0是应变的幅值，是介质中的声波

2、数，为角频率，vs为介质中声速，为声波长。P表示单位应变所应起的的变化，为光弹系数。又得 其中是“声致折射率变化”的幅值。考虑如图1的情况，压电换能器将驱动信号转换成声信号，入射平面波与声波在介质中（共面）相遇，当光通过线度为l的声光互作用介质时，其相位改变为： 其中为真空中光波数，是真空中的光波长，为光通过不存在超声波的介质后的位相滞后，项为由于介质中存在超声波而引起的光的附加位相延迟。它在x方向周期性的变化，犹如光栅一般，故称为位相光栅。这就是得广播阵面由原先的平面变为周期性的位相绉折，这就改变了光的传播方向，也就产生了所谓的衍射。与此同时，光强分布在时间和空间上又做重新分配，也就是衍射光

3、强受到了声调制。 (二) 声光光偏转和光平移从量子力学的观点考虑光偏转和光频移问题十分方便。把入射单色平面光波近似看作光子和声子。声光相互作用可以归结为光子和声子的弹性碰撞，这种碰撞应当遵守动量守恒和能量守恒定律，前者导致光偏转，后者导致光频移。这种碰撞存在着两种可能的情况即声子的吸收过程和声子的受激发射过程，在声子吸收的情况下，每产生一个衍射光子，需要吸收一个声子。在声子受激发射的情况下，一个入射声子激发一个散射光子和另一个与之具有相同动量和能量的声子的发射。声光效应可划分为正常声光效应和反常声光效应两种。1、入射光和衍射光处于相同的偏振状态，相应的折射率相同，成为正常声光效应。2、入射光处

4、于某种偏振状态，经声光作用，衍射光的偏振状态变为另一种偏振台。成为反常声光效应。这里主要介绍正常声光效应。在正常声光作用情况下，从而，有，称为Bragg角，于是（Bragg条件）与描述X光晶格衍射的Bragg定律得对比，相当于介质中X光波长，相当于晶格常数，所以人们沿用这一名称，成为Bragg条件。满足Bragg条件是，只有唯一的衍射级，上移或下移，但不用时存在。 注意到衍射光相对于入色光的偏转角 或 其中是与声频变化范围相应的衍射光扫过的角度。通常把衍射光强从极大值下降3dB所相应的频宽定义作半功率带宽或Bragg带宽，记作。此外还存在另一类所谓Raman-Nath衍射。相当于一个入射光子连

5、续同几个声子相互作用的情形。有上标（m）表示m级衍射，m取正，负整数值。同样可近似认为，于是有 Raman-Nath 衍射是多级衍射。从光栅角度来说，Raman-Nath衍射，使当超声频率较低，光线平行于声波面入射时，当光波通过声光介质时，几乎不经过声波波面，因此它只受到相位调制，声波的作用可视为一个平面相位光栅。故平行入射光束通过时，将产生多级衍射光。而Bragg衍射，是当超声频率较高，声光作用长度L较大，而且光束与声波面间以一定角度写入射，光波在介质中要穿过多个声波面，故介质具有体光栅的性质不能用平面相位光栅来描述。三、 实验装置图图4 声光效应实验装置图图5 声光模拟通信实验装置图四、

6、实验内容1. 认真阅读声光效应仪的说明书，正确连接各个部件。调节激光器和声光晶体至布拉格衍射最佳位置。时间：2012/11/8 14:30-14:45实验记录：a) 将CCD光电盒同步接口接到示波器外触发接口，输出接口接到示波器CH1通道接口；b) 将声光功率信号源输出口接到声光晶体，测频接口与频率计相连；c) 打开激光器电源，进行光路调节，调节CCD，声光晶体，激光器等高；使声光晶体与CCD距离尽量远；使激光从声光晶体盒子前孔进入，后孔射出，并最终射入CCD光电盒子接收口。d) 打开声光功率信号源电源，输出超声波至声光晶体。适当增大激光器功率，使光斑清晰可见，在CCD与声光晶体间放置一纸板，

7、观察衍射图样。调节转角平台至从纸板上观察到最亮的1级亮斑（+1或1）。e) 降低激光器功率，打开各仪器电源，关闭声光信号源输出，调节示波器与激光功率，在屏幕中得到完整的，清晰的单峰。打开声光信号源输出，单峰变为两个峰。稍微调节转动平台，使1级对应的峰达到最大。2. 调出布拉格衍射，对示波器定标。时间：2012/11/8 15:15-15:24实验记录：a) 在环境光较强的情况系，示波器上可以观察到，在CCD两次信号之间有缺口，选取上一个接口的右端到下一个接口的左端为CCD在示波器上对应的距离。b) 在示波器上观察到对应CCD全象元N=2700的t=1.562ms。已知CCD参数象元中心间距为1

8、1m。实验总结：根据上述测量，可计算得，对应示波器上横坐标的单位长度对应实际距离为：2700格×11m/格1.562ms=19.014 mm/ms3. 在布拉格衍射条件下测量衍射光相对于入射光的偏转角与超声波频率f的关系曲线，并计算声速v。测出五组（，f）。时间：2012/11/8 15:24-15:38实验记录：a) 测量声光晶体到CCD距离（作用距离）L=（520+4）mm=524 mm。b) 查阅实验参数得，声光晶体折射率n=2.386。激光器波长=650 nm。c) 为得到偏转角与超声波频率f的关系曲线，需要测量不同频率下示波器上0级跟1级对应的峰的间距。数据记录如下表。表1

9、 超声频率及对应偏转角实验数据表实验次数12345频率f/MHz78.982.894.5107.3114.7t/ms0.3920.4140.4720.5340.574d) 把表1数据代入根据实验内容2得到的示波器定标关系，可得0级1级衍射光实际距离D=d×t。e) 已知作用距离L=524mm，与各频率对应的D，可以计算各频率对应的偏转角。在小角度近似下tansin。故由光斑实际距离D和作用距离L可得空气中出射光线的夹角为tan=D/L。由于光经过布拉格衍射后，出射晶体时会发生折射。有方程n0×sin=n×sin小角度近似下，可看作=×n0n。计算结果记入

10、表2。表2实验次数12345频率f/MHz78.982.894.5107.3114.70、1级实际距离/mm7.4537.8728.97710.15310.914偏转角度/10-3rad5.9626.2967.1788,1218.729f) 由表2数据可作出下图图6 偏转角-频率f关系曲线对所得数据进行线性拟合，拟合曲线如图6，拟合输出结果如下：图7 -f线性拟合结果拟合曲线为：=-5.0277×10-5+7.64066×10-5×f相关系数R=0.999581，可见偏转角与超声波频率线性关系非常好。g) 根据上述各步骤结果，计算声速。声速为：vs=0fn=0n&

11、#215;slope=650×10-92.386×7.64066×10-5×10-6=3565.4 m/s与理论值3603m/s对比，实验误差为E=vs测-vs理vs理=3565-36033603×100%=1.05%4. 布拉格衍射下，固定超声波功率，测量1级衍射光与零级衍射光的相对强度与超声波频率的关系曲线。并定出声光器件的中心频率（1级衍射光最强时对应的频率）和带宽（衍射光强从极大值下降到一半对应的频宽）。要测量10点以上。时间：2012/11/8 15:39-16:20实验记录：a) 调节超声波功率信号源频率，功率会随之改变。具体变化情

12、况为，频率增大，功率减少；反之，频率减少，功率增大。为确保调节频率期间，功率能保持不变，须设定一功率在最高频率（约120MHz）与最低频率（约80MHz）均能调节得到。此处选取P=64(mA)。b) 固定超声波功率，调节频率120.6（MHz）,微调声光固体转角平台角度，使得布拉格衍射效率较高。c) 开始测量，从120（MHz）到80(MHz)间均匀取值，记录表3。d) 实验过程发现，从示波器的波形中可以明显看出，激光信号幅值有变化。故改进实验设计，将实验数据直接以1级衍射光强度进行分析改为对1级衍射相对于1级衍射与0级衍射的和的比值进行研究。表3实验次数12345678910f（MHz）12

13、0.6115.6111.4105.5100.595.190.286.982.078.9I0（V）2.542.041.871.761.752.022.202.603.203.65I1（V）0.460.570.751.311.991.821.701.400.950.76I1I1+I00.180.280.400.741.140.900.730.540.300.21数据分析：a) 表3数据作图如下：图8根据数据点分布以及声光器件工作特性，声光器件衍射能力于中心频率处最大，然后向两边频率衰减，半峰高宽定义为带宽。因此认为声光器件衍射与频率之间关系符合高斯分布。故选用高斯函数对之进行拟合。拟合曲线如图8，

14、拟合结果如下：表4 图8拟合结果b) 由表4拟合结果可以知道，相关系数R=0.984与1非常接近，说明拟合程度相当好，证明关于声光器件衍射能力与超声波频率之间关系符合高斯分布的假设合理。其次，根据拟合结果，可以读出实验所用声光器件的参数的实验结果：i. 中心频率为：98.265 MHzii. 带宽为：24.99 MHzc) 实验误差分析：实验结果作图采用高斯函数进行拟合，在低频和高频部分，拟合结果与数据偏差较小，但越接近中心频率，偏差越大。有下图：图9分析认为有三部分原因：i. 是数据采集过程，由于仪器限制，频率取值间隔不能做到太小，使得数据点不够多，可能造成其中误差被放大。ii. 由于实验激

15、光器不能做到理想的功率恒定，采用以1级衍射强度与0级和1级衍射强度和的比值来衡量衍射相同超声功率下的衍射效率的改变，存在一定误差，原因在于出射光并不仅有水平方向的1级衍射亮斑。该现象可直接用纸板作光屏直接观测到。iii. 高斯分布与声光器件工作原理有一定偏差。偏差主要集中在中心频率附近。5. 布拉格衍射下，将超声波频率固定在中心频率上，测量衍射光强度与超声波功率的关系曲线。时间：2012/11/8 16:20-16:49实验记录：a) 保持超声信号源频率不变，改变功率，发现信号源频率并不随之改变。但如前所述，改变频率时，功率会发生变化，为了测量全功率范围，实验频率不宜选择太高。此处选择频率f=

16、95.7 MHz。b) 测量数据如下表：表5实验次数12345678910111213P（mA）81787674727068666460565040I1（V）2.852.712.642.542.462.172.041.931.731.441.200.800.40I0（V）0.820.931.081.201.351.631.761.932.162.542.803.384.39数据分析：a) 由表5作得下图：图10 图中做出不同超声波功率下，0级与1级衍射光强。并根据其分布，采用线性拟合，有如下拟合结果：注：表中B为I1拟合结果，C为I0拟合结果。表6 图10拟合结果由此拟合结果可知，超声波功率与

17、衍射效率呈正相关。此处表现为，超声波功率与0级衍射光强度成反比，与1级衍射光强度成正比。具体有：I1=-2.3607+0.06502×P VI0=7.86835-0.08932×P (V)b) 误差分析：实验中超声波信号源功率采用直接从信号源面板指针读取，面板指针精度较低，故数据可能存在较大误差。c) 实验采用超声波功率信号源信号功率调节范围有限，在此功率范围内，可知功率越高，衍射效率越高。但不能得知所用声光器件对功率的响应范围，即不能得知声光器件正常工作的功率范围。d) 从已知范围内分析可知，超声功率过小不会造成声光器件的损坏，只会导致声光晶体内声波数太少，即如声光效应模

18、型中，晶体内声波波阵面太过稀疏，导致衍射强度太低，不能正常工作。e) 其次，功率太大，不仅可能对声光晶体造成损坏，因为超声功率过高可能导致晶体内部应力太大致使形变不能恢复；若在不造成损坏，将会由于晶体内声波波数太多，即模型中，晶体内声波波阵面太多，与光栅进行类比，认为将会导致衍射光斑太细，太弱，使得声光器件作为光开关失效。6. 测定布拉格衍射下的最大衍射效率I1/I0。其中I0为未发生声光衍射时的0级光的强度，I1为1级光的强度。时间：2012/11/8 16:49-17:20实验记录：a) 如前所述，由于激光器功率不稳定，采用1级衍生光强和0级衍射光强的总和作为入射光强度。b) 根据实验内容

19、4,5选择在频率等于中心频率98.25MHz后功率调至最大值。此时功率最大值只有74mA。c) 稍微降低频率，信号源功率上升，此时发现1级衍射增强。故保持功率最大，调节频率，寻找极大点。得频率97.5 MHz，功率78mA使，衍射效率达到最大。此时1级衍射光强为2.75V，0级衍射光强0.7V。计算得衍射效率：=I1I0+I1×100%=2.752.75+0.7×100%=79.7%d) 不难发现，与理论上计算有一定出入。理论计算得知，声光器件发生布拉格衍射的时候，衍射效率可以达到100%，原因分析有以下几点：i. 实验中所用声光仪器外壳设置光入射和出射的小孔孔径太小，导致

20、声光晶体有效旋转角度较低，使得不一定能调到最适合发生布拉格衍射的角度。ii. 同样是仪器原因，在声光晶体中心频率时，超声波功率信号源功率并不能达到足够高，使得在此次实验中，衍射效率极大值并没有出现在中心频率上。而且衍射效率也远远没有达到100%。iii. 实验结果却稍微超过了实验说明中给出的，此实验装置大概可以达到70%以上的衍射效率。一部分原因在于单纯以0级衍射光强与1级衍射光强代替入射光强使得入射光强计算值比实际值要小，从而增大了衍射效率。另一部分原因则是由于CCD与出射衍射光斑连线不平行造成的。此部分在实验报告最后进行说明。7. 在喇曼-纳斯衍射下（光束垂直入射，调节+1级与-1级衍射强

21、度相等），测量衍射角qm，并与理论值比较。时间：2011/11/15 14:30-15:00实验记录：a) 第二周实验，重新连接好仪器，并调出喇曼-纳斯衍射。由于所用激光器光束半径较大，使用较高频率时，对垂直入射要求很高，而且激光是高斯光束球面波，喇曼-纳斯调出较难。故选用较低频率80.51MHz进行实验。b) 以纸板接收到两边一级衍射亮度基本相同为依据进行粗调，后根据示波器上+1和-1级衍射光强度进行微调。c) 测量作用距离L-521mm，示波器上读得，当+1和-1级衍射光强度相等，0级与1级时间间隔为t=0.400ms。超声波频率为80.51MHz。数据处理：类似于实验内容3的数据处理方法

22、，先求得0级与1级在CCD上的实际距离 D=7.6056mm。求空气中衍射光线的夹角，在小角度近似下有tan=DL=1.46×10-2rad实际衍射角=×n0n=6.11×10-3rad计算理论值，由前文实验原理中可知，喇曼-纳斯衍射角满足：。其中，为超声波波长。在小角度近似下可得理论=sin90°+1×650×10-93565.4×2.386÷(80.51×106)=6.15×10-3rad实验值与理论值的相对误差为：E=实验-理论理论×100%=0.7%8. 在喇曼-纳斯衍射下，在

23、声光器件的中心频率上测定1级衍射光的衍射效率，并与布喇格衍射下的最大衍射效率比较。时间：2012/11/15 15:00-16:00实验记录：a) 如实验内容7中所述，为降低喇曼-纳斯衍射调节难度，不选用中心频率进行测量，而是选用较低频率80.51MHz进行实验，此时功率P=98W。b) 调出喇曼-纳斯衍射后，测得1级衍射强度I1=3.12(V),0级衍射强度 I0=3.00 (V)。数据分析：先不考虑数据可靠性，单从实验数据出发，实验测得的喇曼-纳斯衍射效率为：=I1I0+I1×100%=3.123.00+3.12×2×100%=33.8%所得效率与理论最大值3

24、4%相当接近，同时远远小于中心频率下测得的布拉格衍射效率79.7%。下面考查结果的可靠性：a) 对于不同频率下工作的同一个声光器件，定量比较两者的衍射效率是没有意义的，因为对于同样的入射条件，不同频率对应的衍射效率将会不一样，正如前面实验内容得出的声光器件工作曲线，声光器件存在最佳工作频率。但由于布拉格衍射效率79.7%远远大于喇曼-纳斯衍射效率33.8%，使得定性比较存在意义。意义在于证实，布拉格衍射效率远远大于喇曼-纳斯衍射效率的理论结果。b) 衍射光斑连线与CCD接收口不绝对平行，导致以示波器为依据调节出来的喇曼-纳斯衍射并不是符合垂直入射。详细将在报告最后讨论。9. 进行声光模拟通信实

25、验。观测0级和1级信号的波形，是同相还是反相。改变超声波功率，注意观察模拟通信接收器的音乐变化，分析原因。时间：2012/11/15 16:00-17:00实验记录：a) 按图5连接实验仪器。模拟信号接收器发出与模拟信号发送器相同的音乐。示波器上观察到跟随音乐变化的波形。b) 光电池对准0级衍射光点，示波器上观察到发送器波形与接收器波形同相。调节超声波功率，功率变大，声音减弱。功率变小，声音变大。c) 光电池对准1级衍射光点，示波器上观察到发送器波形与接收器波形反相。调节超声波功率，功率变大，声音变大。功率变小，声音减弱。d) 固定功率调节频率，可得音量与频率的关系。但由于调节频率时，功率会跟

26、随变化，人耳分辨能力较差，不能在把功率调节回到固定功率后明确分辨出音量变化。实验分析：a) 从前面的实验内容可以知道，超声信号源功率变大时，声光器件衍射效率会增大，使得0级衍射光减弱，1级衍射光增强。实验中，模拟信号接收器以光电池为接受源，入射光强增大，信号强度变大，音量变大，反之音量则变小。b) 实验中采用模拟信号发送器对超声功率信号源进行控制，保持信号源设定功率不变，信号源输出功率将受到模拟信号发送器的控制。从示波器上可以观测到发送器的波形，确定时刻下，波形为一定频率的方波信号。方波的上升沿代表发送器加载到信号源的调制电压。经过转换，信号源的输出功率应与之成正相关。c) 根据a)中分析，功

27、率越大，0级衍射光减弱，即光电池接受到的光信号转换为电信号之后，应该具有与发送器反相的方波。功率越大，1级衍射光越强，同理应出现与发送器同相的方波。而实际实验过程中观测到的却是0级为同相，1级为反相，与分析结果刚好相反。认为是模拟信号接收器主要应用于光强较强的0级衍射，故采用了反相措施，使对应0级衍射的时候可以得到与发送器相同的结果。d) 若要c)中分析，应直接把光电池盒的信号直接接到示波器上进行观察。而对于频率与音量的关系，理论上应为音量在最佳频率处达到最大。但缺乏实验验证。可以使用音量探测仪器对实验进行改进补充。五、 关于接收器与衍射光连线不平行问题的研究问题发现：在进行喇曼-纳斯衍射相关

28、实验过程中，先用纸板对转角平台进行粗调，得光束基本垂直入射声光晶体，+1级和-1级衍射光斑亮度基本一致。再根据示波器上信号进行微调，发现信号CCD接收到的+1级和-1级光强相差较大，调节转角平台，使得两者基本强度一致后发现：a) 衍射效率极低，即+1级和-1级衍射光强度相对于0级光强十分微弱，调节超声波功率并没有明显改善。b) 用纸板进行观察，+1和-1衍射光斑亮度有明显差别。c) 肉眼可以分辨入射光束与声光晶体成一定角度。光强明显不一致，却能在CCD上得到相同强度的信号。水平移动CCD，结果没有改变，排除CCD某些像点异常工作可能。因此认为是衍射光斑连线与CCD接收孔不平行造成。问题原因：从

29、原理上看，衍射光偏转方向应为超声波波阵面的法线方向，即衍射发生在超声波的传播方向与入射光所处平面。故可认为衍射光斑连线就是超声波传播方向。仪器为制作调试方便，应使超声波沿水平方向通过声光晶体，再使CCD接收孔保持水平，从而保证两者平行。因此，造成与CCD接收孔不平行有两方面可能，一是CCD接收孔没有水平，其次便是超声波方向不水平。检查仪器，认为主要原因是声光器件所在转角平台不水平造成的。转角平台构造为上下两块圆盘，圆盘中间有轴。在一半的圆盘中设有微调角度的装置，而另一侧则为悬空。加上悬空一侧为超声波输入线接口一侧。缺少支撑加上超声波输入线的重力作用，使得平台向该侧稍微倾斜。下面讨论此问题对实验

30、结果的影响与实验改进方案：布拉格衍射部分：实验中需要用到衍射光强度的分别为实验内容4与实验内容6。实验内容4：需要固定超声波功率，改变超声波频率，从而确定声光器件的中心频率以及带宽。改变超声波频率会导致衍射光偏转角度改变。从实验内容 1 的结果中可知，超声波频率越高，衍射光偏转角度越大，即落在CCD上的0级衍射光与1级衍射光空间距离变远。为方便讨论，作以下假设：i. CCD象元对同一光斑在不同偏离程度的响应应服从高斯分布。由于偏离程度很小，即局限于高斯分布峰值附近，近似为两系数为相反数的一次函数，合并为同一函数R=kh-hcsgnhc-h+1且系数k为大于0的较小量，hc为中心位置。ii. 超

31、声波传播方向与CCD成一小角度。iii. 声光器件工作频率曲线为高斯型。iv. CCD接收序列为水平方向。注意：假设i只是为讨论方便进行的假设，实际上只需要利用CCD象元关于上下偏移具有对称响应，以及响应效率随偏移量增大而降低这两个特点。由实验内容 1 的结果可以知道，CCD上测量到的实际距离与频率成正比。再根据假设 ii，在小角度近似下，可将假设 i 中的 h 对应成超声波频率。改写假设 i 的关系式为R=k'f-fcsgnfc-f+1令超声波传播方向与CCD序列交点恰好是0级衍射光斑处。如图11此时，此时fc为0。0级衍射指向1级衍射方向恰好是响应衰减方向。即测量结果低频部分更接近

32、真实值，高频部分则响应较低。示波器上观察到的强度为衍射光强与响应效率的乘积，根据响应效率的变化规律以及假设iii，所得到图像应为一个强度对于频率的形变了的高斯分布。从低频到高频与真实值相差越来越小。由于在最佳频率附近光强变化十分平和，响应效率R的存在会使得中心频率偏向低频部分。得到的图像是中心频率稍微左偏，左侧平均要比右侧要稍高，而且由于左侧是上升部分，上升将变得平和，因为R在减小。中心频率右侧为下降，同样由于R在减小，下降将稍微更加剧烈。对于小于测量范围最低频率的fc均有类似结论，如图12 （a）同样的分析，用于当R中中心频率与声光器件中心频率相同时，可得图像依旧为一正态分布。如图12 (b

33、)而对于交点为一级衍射fc大于测量范围的最大频率，可得到与小于最小频率时的图像对称的图像。图像特点为，中心频率向右偏移，中心频率左侧上升较快，右侧下降较慢，如图13 （c）而当fc落在测量范围中（除中心频率），可用对应的R与正态分布曲线相乘进行定性研究。(a)(b)(c)图13综上，实验内容4目的是测量声光器件的中心频率和带宽，为得出更为准确的结果，我认为应该选择交点恰好对应声光器件中心频率的状态进行测量（忽略中心频率的微量偏移）。具体实验步骤为，先将交点对准0级衍射光。即调出布拉格衍射后，调节CCD接收器的高度，使0级衍射光达到最强，此时超声传播方向与CCD序列的交点恰好为0级衍射光斑。进行

34、实验，得到中心频率。保持功率不变将频率调节为中心频率。再调节CCD接收器高度，使得1级衍射光达到最大。再重新进行测量，可得出较为对称理想的图像结果。带宽确认也更为方便。事实上，由于CCD象元响应效率并不随偏离程度均匀变化，若要考虑中心频率的偏移，将无法准确测出中心频率。实际操作中超声波功率信号源频率与功率的精度以及实验操作的精度也比较低，所以忽略这部分偏移是合理的。实验内容5,6：由于实验均是在恒定频率下进行对0级以及1级衍射光强度的测量。而实验需要得到的数据为1级衍射光相对于入射光的强度。而数据处理中均以=I1I0+I1进行研究。根据之前对CCD响应效率的近似，响应效率R在fc两侧为镜像对称

35、的一次函数。因此，若fc=f/2 (f为实验所用一级衍射光对应频率)，也即将衍射光斑连线与CCD连线交点设在0级与1级的中点时。相对于CCD，0级亮斑与1级亮斑有相同偏移量，响应效率相同。综上，提出改进方案。先调出布拉格衍射，调至所需频率。调节CCD接收器高度，使得0级衍射光达到最大。记录0级与1级衍射光强度。再调节CCD接收器高度，使得1级衍射光强度达到最大。记录0级与1级衍射光强度。此时， 0级的相对变化量与1级的相对变化量应该相同。取其中一个作为度量，调节CCD接收器高度，使之相对变化量为一半，此时，0级衍射光与1级衍射光的响应效率相同。所得相对强度也更有定量分析意义。喇曼-纳斯衍射喇曼-纳斯衍射部分实验要求在已知频率下测量其衍射效率。关键是要调出喇曼-纳斯衍射。由于喇曼-纳斯衍射要求垂直入射，得到强度相等的+1级和-1级衍射光，可以以此为调节依据。但由于存在衍射光斑连线与CCD序列不平行的问题，必须使得+1级和-1级衍射光处于相同偏离量才能确定两者强度相等。由于频率固定