Линейный электрооптический эффект и его применение в квантовой электронике. Иванов Н.А. - 3 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

3
Цель работы: Изучение линейного электрооптического эффекта и его использования
в модуляторах и переключателях света и устройствах поляризационного вывода
излучения.
Состав экспериментальной установки:
1. Оптическая скамья.
2. He-Ne лазер.
3. Электрооптическая ячейка.
4. Блок питания электрооптической ячейки.
5. Комплект поляризаторов.
6. Фотодиод.
7. Вольтметр.
1. Распространение света в двулучепреломляющих кристаллах и
линейный электрооптический эффект
При распространении пучка света произвольной поляризации в
двулучепреломляющем кристалле он расщепляется на две компоненты соответствующих
обыкновенной и необыкновенной волне со своими направлениями векторов поляризаций
и показателями преломления. Линейный электрооптический эффект характеризуется
линейным изменением показателей преломления собственных волн от приложенного
электрического поля. Определять показатели преломления удобнее всего с помощью
эллипсоида показателей преломления задаваемого уравнением в случае если
координатные оси совпадают с оптическими осями кристалла:
1
2
2
2
2
2
2
=++
zyx
n
z
n
y
n
x
(1.а)
или
1
222
=++
zayaxa
zyx
, (1.б)
где
x
n ,
y
n ,
z
n -показатели преломления в главных направлениях,
2
1
x
x
n
a = ,
2
1
y
y
n
a = ,
2
1
z
z
n
a = - соответствующие поляризационные константы.
Приложенное электрическое поле изменяет поляризационные константы, причем
могут изменяться не только константы в (1), но и ориентация оптических осей кристалла.
Поэтому в уравнение показателей преломления могут входить и перекрёстные члены вида
xya
xy
, присутствующие в случае произвольной ориентации системы координат
относительно кристалла:
1222
'''2'2'2'
=+++++ xyaxzayzazayaxa
xyxzyzzyx
(2)
или
1222)()()(
222
=∆+∆+∆+∆++∆++∆+ xyaxzayzazaayaaxaa
xyxzyzzzyyxx
(3)
'
a - поляризационные константы в присутствии поля, a
∆
-их изменение при
включении поля.
Для удобства вычислений принято использовать обозначения
1
aa
x
= ,
2
aa
y
= ,
3
aa
z
= ,
4
aa
xя
= ,
5
aa
xz
= ,
6
aa
xy
= .
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                Цель работы: Изучение линейного электрооптического эффекта и его использования
            в модуляторах и переключателях света и устройствах поляризационного вывода
            излучения.
                                      Состав экспериментальной установки:

            1.   Оптическая скамья.
            2.   He-Ne лазер.
            3.   Электрооптическая ячейка.
            4.   Блок питания электрооптической ячейки.
            5.   Комплект поляризаторов.
            6.   Фотодиод.
            7.   Вольтметр.

                         1. Распространение света в двулучепреломляющих кристаллах и
                                       линейный электрооптический эффект

                  При     распространении       пучка         света      произвольной поляризации     в
            двулучепреломляющем кристалле он расщепляется на две компоненты соответствующих
            обыкновенной и необыкновенной волне со своими направлениями векторов поляризаций
            и показателями преломления. Линейный электрооптический эффект характеризуется
            линейным изменением показателей преломления собственных волн от приложенного
            электрического поля. Определять показатели преломления удобнее всего с помощью
            эллипсоида показателей преломления задаваемого уравнением в случае если
            координатные оси совпадают с оптическими осями кристалла:
                                        x2 y2 z 2
                                             +      +      =1                                     (1.а)
                                        nx2 ny2 nz2
                  или
                                        a x x 2 + a y y 2 + a z z 2 = 1,                          (1.б)
                                                                                                        1         1
            где n x , ny , nz -показатели преломления в главных направлениях, a x =                      2
                                                                                                           , ay = 2 ,
                                                                                                        nx       ny

                    1
             az =       - соответствующие поляризационные константы.
                   n z2
                       Приложенное электрическое поле изменяет поляризационные константы, причем
            могут изменяться не только константы в (1), но и ориентация оптических осей кристалла.
            Поэтому в уравнение показателей преломления могут входить и перекрёстные члены вида
            a xy xy , присутствующие в случае произвольной ориентации системы координат
            относительно кристалла:
                                  a x' x 2 + a 'y y 2 + a z' z 2 + 2a 'yz yz + 2a xz' xz + 2a xy' xy = 1 (2)

                       или
                    (a x + ∆a x ) x 2 + (a y + ∆a y ) y 2 + (a z + ∆a z ) z 2 + 2∆a yz yz + 2∆a xz xz + 2∆a xy xy = 1   (3)
                  a ' - поляризационные константы в присутствии поля, ∆a -их изменение при
            включении поля.
                  Для удобства вычислений принято использовать обозначения a x = a1 , a y = a 2 ,
             a z = a3 , a xя = a 4 , a xz = a5 , a xy = a6 .



                                                                                                                         3

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Страницы