声光衍射原理被广泛用于光学调制技术中，声光调Q激光在工业加工等领域有着广泛应用。此外声光技术也被用于其他技术领域，例如临床诊断等。根据声波与光波相互作用长度L的大小，声光衍射被分成两类，一类是较高声频驱动的，L比较长的布拉格(Bragg)衍射，只产生一级衍射；另一类是较低声频驱动的，L比较短的拉曼-纳斯(Raman-Nath)衍射，产生多级衍射。近年来大多研究者对Bragg衍射注意较多，而对Raman-Nath衍射现象研究的比较少。 

　　基于Raman-Nath机制的声光相互作用长度比较短，利用这一特性可以制作体积小的声光Q开关，从而对某些希望缩短声光开关通光长度的情况（例如用Ge单晶做CO₂激光器声光开关）具有实用价值。另一方面，由于声光相互作用长度比较短，因而所需介质体积小，换能器面积小，这样对声波能量的要求也降低了。 

    中国科学院苏州生物医学工程技术研究所顾华东课题组研究了Raman-Nath衍射区别于Bragg衍射的主要特性——声波与光波相互作用长度这一关键问题，并不断改进以换能器为核心的衍射头设计以及超声波馈电网络技术，实现了零级衍射的最佳衍射效率。实验中设计了以纯水为介质的声光Ｑ开关，通过巧妙设计的实验装置，得出了低频作用下声光相互作用长度的影响因素，并在超声频率为9MHz、超声功率3.4W下实现了约98%的总衍射效率（零级衍射光斑能量只剩下总能量的2%），为研制小型化声光开关器件提供实验依据。 

　　相关成果已发表在IOP 的Laser Physics上，题目为Experimental research on the feasibility of a portable Q-switch for ultraviolet lasers in Raman–Nath diffraction。 

图1 一级声光相互作用长度在不同条件下的实验结果 

(a)               　　 (b)                    (c)

图2  不同超声功率下的衍射结果。(a)超声功率为1W；(b)2.5W；(c)3.4W。