晶體的電光效應(yīng)電子版實(shí)驗(yàn)報(bào)告

晶體的電光效應(yīng)電子版實(shí)驗(yàn)報(bào)告

基礎(chǔ)物理試驗(yàn)報(bào)告晶體的電光效應(yīng)五、數(shù)據(jù)處理:1單軸錐光干涉圖樣:調(diào)整好試驗(yàn)設(shè)備,當(dāng)晶體不加橫向電壓時(shí),可以觀看到如圖現(xiàn)象,這是典型的匯聚偏振光穿過單軸晶體后形成的干涉圖樣。

2晶體雙軸干涉圖樣:打開晶體驅(qū)動(dòng)電壓,將狀態(tài)開關(guān)打在直流狀態(tài),順時(shí)針旋轉(zhuǎn)電壓調(diào)整旋鈕,調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓,將會(huì)觀看到圖案由一個(gè)中心分裂為兩個(gè),這是典型的匯聚偏振光穿過雙軸晶體后形成的干涉圖樣,它說明單軸晶體在電場(chǎng)的作用下變成了雙軸晶體:1試驗(yàn)現(xiàn)象:當(dāng)1=143時(shí),消失第一次倍頻失真:第1頁(yè)基礎(chǔ)物理試驗(yàn)報(bào)告當(dāng)2=486時(shí),信號(hào)波形失真最小,振幅最大線性調(diào)制:當(dāng)3=832時(shí),消失其次次倍頻失真:2調(diào)制法測(cè)定晶體的半波電壓:晶體基本物理量22053010-12第一次倍頻失真對(duì)應(yīng)的電壓1=143,其次次倍頻失真對(duì)應(yīng)的電壓=832。

故832143689。

331由得:10122322230220-工作曲線的測(cè)量:第2頁(yè)基礎(chǔ)物理試驗(yàn)報(bào)告1原始數(shù)據(jù):電壓功率電壓功率0550506001006501507002007502508003008503509004009504501000500依據(jù)數(shù)據(jù)作出電光調(diào)制器-工作曲線:-曲線2極值法測(cè)定晶體的半波電壓:第3頁(yè)基礎(chǔ)物理試驗(yàn)報(bào)告從圖中可以看到,在100~150時(shí)取最小值,在800~850時(shí)取最大值。

分別在這兩個(gè)區(qū)域內(nèi)每隔5測(cè)量一次,原始數(shù)據(jù)如下:電壓功率電壓功率100800105805110810115815120820125825130830135835140840145845150850比較數(shù)據(jù)可以得出,微小值大致消失在110,極大值大致消失1在805,由此可得805110695331由得:10122322230220:晶體基本物理量:22053010-12算出理論值。

與理論值相比,調(diào)制法測(cè)量23%,%,試驗(yàn)值與理論值符合較好。

其中,動(dòng)態(tài)法比極值法更精確。

第4頁(yè)基礎(chǔ)物理試驗(yàn)報(bào)告:依據(jù)理論計(jì)算,當(dāng)=0時(shí),應(yīng)當(dāng)為微小值=0,然而從試驗(yàn)測(cè)量出的-圖中可以發(fā)覺,當(dāng)=0時(shí),不為零,且微小值也不消失在=0處,對(duì)此我們可以歸納出以下幾種可能緣由:1由于在調(diào)試前后兩個(gè)偏振片過程中,難以保證其起偏方向完全垂直,這就導(dǎo)致了微小值點(diǎn)偏離=0點(diǎn)。

2由于工藝上的緣由,前后兩個(gè)偏振片即使在完全垂直的狀況下,也不行能完全消光,總會(huì)有光線透過,因此,微小值點(diǎn)之值大于零。

輸出波形畸變產(chǎn)生的緣由:依據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)可得,光強(qiáng)透過率:2201當(dāng)2時(shí),工作點(diǎn)落在線性工作區(qū)的中部,將2001代入得:12這時(shí),調(diào)制器輸出的波形和調(diào)制信號(hào)的頻率相同,即線性調(diào)制。

2當(dāng)0或,時(shí),同理可得2,這時(shí)輸0出光的頻率是調(diào)制信號(hào)的兩倍,即產(chǎn)生“倍頻”失真。

第5頁(yè)基礎(chǔ)物理試驗(yàn)報(bào)告六、選作試驗(yàn):測(cè)量14波片的:在試驗(yàn)中,去掉晶體上所加的直流偏壓,把14波片置入晶體和偏振片之間,繞光軸緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí),可以看到輸出信號(hào)隨著發(fā)生變化,其現(xiàn)象與轉(zhuǎn)變直流偏壓效果相同:轉(zhuǎn)過角度輸出波形特點(diǎn)86線性調(diào)制175倍頻失真264線性調(diào)制355倍頻失真依據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo),光強(qiáng)透過率為:22222與前面的公式類比,可發(fā)覺式中的即相當(dāng)于原先公式中的“”。

0在從倍頻失真到線性調(diào)制的過程中,由于14波片旋轉(zhuǎn)了90,透射光相位轉(zhuǎn)變了光轉(zhuǎn)化為光或相反,而相應(yīng)的“”轉(zhuǎn)變了2,故0有:22即14波片的。

2第6頁(yè)基礎(chǔ)物理試驗(yàn)報(bào)告七、試驗(yàn)后思索題:是否都存在雙折射現(xiàn)象答:鈮酸鋰在未施加電場(chǎng)時(shí)是單軸晶體,不存在雙折射,施加電場(chǎng)后鈮酸鋰為雙軸晶體,存在雙折射。

答:14波片是一塊具有特定厚度的雙軸晶體,光線透過14波片后會(huì)分解為光和光,兩者的相位差為。

將14波片引起的相位差考2慮之后可得光強(qiáng)透過率:22222當(dāng)起始光偏振方向垂直于14波片的光軸時(shí),透射光全為光,此時(shí)=0,代入上式可得:112此時(shí)調(diào)制器輸出的波形和調(diào)制信號(hào)的頻率相同,即線性調(diào)制。

旋轉(zhuǎn)14波片,當(dāng)起始光偏振方向平行于14波片的光軸時(shí),透射光全為光,此時(shí),代入上式可得:21121228這時(shí)輸出光的頻率是調(diào)制信號(hào)的兩倍,即產(chǎn)生“倍頻”失真。

因此,旋轉(zhuǎn)14波片可以轉(zhuǎn)變電光晶體的工作點(diǎn)。

本試驗(yàn)有幾種測(cè)量的方法操作有什么特點(diǎn)答:本試驗(yàn)有兩種方法測(cè)量半波電壓,一種是調(diào)制法測(cè)定半波電壓,一種是極值法測(cè)定