Directivity patterns of laser-generated sound in solids: Effects of optical and thermal parameters

در این مقاله، الگوهای هدایت شده از صدا تولید شده توسط لیزر در مواد جامد به صورت تئوری بررسی شده است. دو رویکرد اصلی برای محاسبه الگوهای هدایت شده از صدای تولید شده توسط لیزر برای مهم ترین مورد رژیم ترمو نوری تولید مطرح شده است. اولین روش، که به طور گسترده در عمل استفاده می شود، بر اساس مدل سازی ساده منبع معادل ترمو نوری به عنوان یک مکانیک مکعبی شامل دو نیروی افقی اعمال شده به سطح در جهت های متضاد است. روشی دوم بر پایه نظریه دقیق است که تمام پارامترهای صوتی، نوری و حرارتی مواد جامد و تمام پارامترهای هندسی و فیزیکی پرتو لیزر را در نظر می گیرد. الگوهای هدایت امواج الاستیکی طولی و برشی فشرده تولید شده توسط لیزر و همچنین دامنه ی موج های تولید شده ی ریل یی برای مقادیر مختلف پارامترهای فیزیکی و هندسی محاسبه شده و در مقایسه با الگوهای هدایت شده محاسبه شده در مورد نمایندگی دو قطبی منبع محاسبه شده است. نشان داده شده است که رویکرد ساده با استفاده از یک نمایندگی دو قطبی از صدای تولید شده توسط لیزر نسبتا محدود است، به ویژه برای توصیف امواج صوتی طولی تولید شده است. معیار عملی برای تعیین شرایطی که نمایه منبع دو قطبی پیش بینی می کند با خطاهای قابل قبول ایجاد شده است. نشان داده شده است که برای تابش در جهت عادی به سطح، دامنه موج امواج طولی به ویژه برای مقادیر پارامترهای حرارتی و ضریب انعکاس صدا از یک سطح جامد حساس است. بحث در مورد امکان استفاده از چنین حساسیتی بالا به مقادیر ضریب بازتاب برای بررسی خواص سطحی جامدات واقعی داده شده است.