線性電光效應

1、線性電光效應1主要內(nèi)容1.光波在晶體中傳播特性的幾何法描述2.KDP的線性電光效應3.線性電光效應的一些應用21.光波在晶體中傳播特性的幾何法描述31.光波在晶體中傳播特性的幾何法描述42.線性電光效應52.線性電光效應假設(shè)沒有外加電場時折射率橢球為加了外電場后，晶體的感應折射率橢球表示為若折射率橢球的變化可以用系數(shù)的變化 描述，則上式可以寫為僅考慮 是由外加電場引起的，它應該和外加電場有關(guān)系 可以表示為： 第一項表示 與 的線性關(guān)系， 是三階張量，稱為線性電光系數(shù)，第一項描述的電光效應稱為線性電光效應。而第二項則描述了 與外加電場的二次關(guān)系，此項描述的光電效應稱為二次光電效應，或者稱為克爾效

2、應。62.線性電光效應2.2 定義 線性電光效應也叫做普克爾效應。當沒有反演中心的晶體受到直流電場或者低頻電場作用時，其折射率發(fā)生與外加電場成線性關(guān)系的變化。當然，這里所說的低頻電場是與光頻相比較而言的。 線性電光效應是一種特殊的二階非線性光學效應。在這種情形下，作用于介質(zhì)的兩個電場，一個是光電場，另一個是低頻電場或直流電場，在這兩個電場的作用下產(chǎn)生了二階非線性極化。72.線性電光效應82.線性電光效應92.線性電光效應所以，由此，可得KDP型晶體的感應折射率橢球表示式：102.線性電光效應112.線性電光效應122.線性電光效應132.線性電光效應142.線性電光效應與縱向運用相比，橫向運用

3、有兩個特點：電光延遲與晶體的長厚比l/d有關(guān)，因此可以通過控制晶體的長厚比來降低半波電壓。橫向運用運用中存在自然雙折射作用。而自然雙折射受溫度的影響很大，故對相位差的穩(wěn)定性影響很大。所以采取補償如下措施。152.線性電光效應就補償原理而言，這兩種方法相同，都是使第一塊晶體中的o光進入第二塊晶體變成e光，第一塊晶體中的e光進入第二塊晶體變?yōu)閛光，而且二晶體長度和溫度環(huán)境相同，所以, 由自然雙折射和溫度變化引起的相位差相互抵消。因此，由第二塊晶體射出的兩光束間，只存在由電光效應引起的相位差相應的半波電壓為顯然，16顯然，橫向運用時的半波電壓一般均比縱向運用時低，通過改變晶體的長厚比，可以降低橫向運用的半波電壓。但由于橫向運用必須采取補償措施，結(jié)構(gòu)復雜，對兩塊晶體的加工精度要求很高，所以，一般只有在特別需要較低半波電壓的場合才采用。173線性電光效應的應用3.1 電光調(diào)制根據(jù)上述分析，在外電場作用下的電光晶體相當于一個受電壓控制的波片，改變外加電場，既可以改變兩個偏振光的電光延遲，從而改變輸出光的偏振狀態(tài)。183線性電光效應的應用193線性電光效應的應用3.2 電光偏轉(zhuǎn)電光偏轉(zhuǎn)技術(shù)具有高速，高穩(wěn)定性的特點，所以在光束掃描和光中應用廣泛。(1)光束通過光楔的偏轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)