Оптическая и квантовая электроника. Светцов В.И. - 76 стр.

UptoLike

Составители: 

79
2.4.1. Физические основы модуляции лазерного излучения
В модуляционных устройствах когерентной оптоэлектроники
используются электрооптические, магнитооптический и фотоэффекты.
Электрооптические эффекты характеризуются возникновением
оптической анизотропии в веществе под воздействием внешнего
электрического поля, в результате чего изменяется диэлектрическая
проницаемость и показатель преломления вещества. Электрооптические
эффекты сопровождаются явлением двойного лучепреломления, то есть
расщеплением проходящего света на два луча. Эти лучи, называемые
обыкновенным и необыкновенным, распространяются с различными
скоростями и по разному поляризованы. Если в кристалле выделить два
взаимноперпендикулярных направления X и Y, то показатели преломления
света вдоль каждого из них могут быть различными. Такие кристаллы
называют двухосными. Кристаллы, в которых показатели преломления в
указанных направлениях одинаковы, называются одноосными. При
распространении света вдоль оси Z в одноосном кристалле скорость света не
зависит от характера поляризации. Если же к кристаллу приложить
электрическое поле, то равенство показателей преломления нарушается и
кристалл становится двухосным. Показатель преломления для обыкновенной
волны по оси Z изменяется линейно с напряженностью электрического поля:
n
o(E)
= n
o
+ r
n
E (2.10)
где r
n
- электрооптическая постоянная Поккельса,
n
o
- показатель преломления в отсутствие поля,
Е - напряженность электрического поля.
Это явление называется линейным электрооптическим эффектом или
эффектом Поккельса. Под влиянием внешнего поля одноосный кристалл
приобретает свойства двухосного и при прохождении в нем световой волной
некоторого расстояния l возникает разность фаз между обыкновенным и
необыкновенным лучами:
∆ϕ = 2πn
3
r
n
El/λ (2.11)
В результате поляризация входных и выходных сигналов оказывается
различной.
Находит применение в электронике и оптоэлектронный эффект Керра,
согласно которому показатель преломления пропорционален квадрату
напряженности электрического поля:
n
о(E)
= n
о
+ r
к
E
2
(2.12)
          2.4.1. Физические основы модуляции лазерного излучения
      В      модуляционных     устройствах    когерентной оптоэлектроники
используются электрооптические, магнитооптический и фотоэффекты.
      Электрооптические       эффекты     характеризуются  возникновением
оптической анизотропии в веществе под воздействием внешнего
электрического поля, в результате чего изменяется диэлектрическая
проницаемость и показатель преломления вещества. Электрооптические
эффекты сопровождаются явлением двойного лучепреломления, то есть
расщеплением проходящего света на два луча. Эти лучи, называемые
обыкновенным и необыкновенным, распространяются с различными
скоростями и по разному поляризованы. Если в кристалле выделить два
взаимноперпендикулярных направления X и Y, то показатели преломления
света вдоль каждого из них могут быть различными. Такие кристаллы
называют двухосными. Кристаллы, в которых показатели преломления в
указанных направлениях одинаковы, называются одноосными. При
распространении света вдоль оси Z в одноосном кристалле скорость света не
зависит от характера поляризации. Если же к кристаллу приложить
электрическое поле, то равенство показателей преломления нарушается и
кристалл становится двухосным. Показатель преломления для обыкновенной
волны по оси Z изменяется линейно с напряженностью электрического поля:
      no(E) = no + rnE                                              (2.10)
      где rn - электрооптическая постоянная Поккельса,
      no - показатель преломления в отсутствие поля,
      Е - напряженность электрического поля.
      Это явление называется линейным электрооптическим эффектом или
эффектом Поккельса. Под влиянием внешнего поля одноосный кристалл
приобретает свойства двухосного и при прохождении в нем световой волной
некоторого расстояния l возникает разность фаз между обыкновенным и
необыкновенным лучами:
      ∆ϕ = 2πn3rnEl/λ                                               (2.11)
      В результате поляризация входных и выходных сигналов оказывается
различной.
      Находит применение в электронике и оптоэлектронный эффект Керра,
согласно которому показатель преломления пропорционален квадрату
напряженности электрического поля:
       nо(E) = nо + rкE2                                     (2.12)

                                   79