固體光學(xué)-晶體光學(xué)(完整版)
【正文】 沿光軸方向通光 )， 調(diào)好焦距在檢偏鏡處發(fā)生正交偏光干涉 。 工作原理是在一般光學(xué)系統(tǒng)中加進(jìn)一對(duì)正交的起偏鏡 P和檢偏鏡 A并在其中間放置電光晶體樣品構(gòu)成 。上 圖就變成了瞬時(shí)電光快門。 要想獲得較大的消光比，應(yīng)從以上幾個(gè)方面提高電光開關(guān)的質(zhì)量。 假設(shè)電光晶體利用 KDP晶體 Z切片 ?63的縱向效應(yīng) ， 雙折射晶體采用方解石或硝酸納 。 通過在電光晶體上是否外加半波電壓 V?來控制光束分別占據(jù)兩個(gè)可能位置之一的目的。 在垂直于 x3軸的棱鏡面上鍍上電極，當(dāng)加上電壓V3時(shí)，各塊棱鏡的感應(yīng)生軸方向如圖中所示． n n 其中： 由三塊電光晶體組成的偏轉(zhuǎn)器 當(dāng)一束線偏振光垂宜人射到棱鏡組時(shí) ， 如果 V3=0， 則光束不偏轉(zhuǎn) ， 如果 V3?0， 則光束發(fā)生偏轉(zhuǎn) 。 在光路中未加 ?/4波片時(shí)，可得到 ?63縱向效應(yīng)的位相延遲為： 出射光與入射光強(qiáng)度之比 T用下式給出： 為了改善輸出調(diào)制光的畸變現(xiàn)象，在電光晶體與檢偏鏡之伺插入一個(gè) ?/4波片，使系統(tǒng)總的位相延遲增加 ?/2，此時(shí)： 由上式繪制出的強(qiáng)度輸出曲線如圖 (b)的粗線所示 。 原來單軸晶體在應(yīng)力作用下會(huì)變成雙軸晶體 。 從樣品出來的光是具有一定位相差 ?的橢圓偏振光 、 通過檢偏鏡 P可以觀察到 。 在此作用區(qū)內(nèi)由于超聲波的激發(fā)而使介質(zhì)存在著隨時(shí)空變化的彈性應(yīng)變 Sx: 稱為超聲波的波矢 由彈光效應(yīng)可以證明光波通過介質(zhì)時(shí)其折射率以聲波波長(zhǎng) ?為周期而變化。 喇曼 — 奈斯聲光衍射的特點(diǎn)： (1)在中心末衍射的光束 (零級(jí)序 )兩側(cè)對(duì)稱形成第一級(jí)和更高級(jí)的衍射光束 。 各級(jí)序的衍射光頻率在圖中已標(biāo)出 。而且光軸角也將發(fā)生變化。 波長(zhǎng)越短旋轉(zhuǎn)角度越大 。 實(shí)驗(yàn)表明，由于法拉弟效應(yīng)．線偏振光的偏振面旋 轉(zhuǎn)角度 ?與其在磁光介質(zhì)內(nèi)通過的長(zhǎng)度 L及磁感應(yīng)強(qiáng) 度 B成正比，即 磁致旋光方向與磁場(chǎng)方向有關(guān) ， 對(duì)于絕大多數(shù)物質(zhì) 、 磁致旋光方向都是右旋的 (順著磁場(chǎng)方向觀察時(shí) )． 這種物質(zhì)稱為正旋體 。 經(jīng)過偏振器 P1的線偏振光振動(dòng)方向如圖 (在紙面豎直方向 )進(jìn)入法拉弟盒 ， 調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度使磁致旋光角也恰為順時(shí)針轉(zhuǎn) 45o。 對(duì)于反射光從 P2向 P1傳播時(shí) ． 由于磁致旋光的偏振面旋轉(zhuǎn)方向與光傳播方向無關(guān) ， 所以在原來已轉(zhuǎn)過45o基礎(chǔ)上再次通過法拉弟盒仍沿順時(shí)針力向又轉(zhuǎn)了 450，從而使偏振面恰與 P1偏振軸方向垂直 ， 不能通過偏振器P1。 磁致旋光方向與光的傳播方向無關(guān)。 實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn) ， 對(duì)于同一種物質(zhì)制成的晶片迎著光線方向觀察 ， 有些晶片使光的偏振面順時(shí)針旋轉(zhuǎn) ，稱為右旋晶體；有的偏振面逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) ， 稱為左旋晶體 。 以石膏為例 ， 在室溫下它是一個(gè)正雙軸晶體 ， 隨著溫度升高光軸角將減小 ， 到 90o c時(shí)對(duì)于 ?＝ 5893A的光 、 它成了單軸晶體 。 各級(jí)序光束不再象行波光柵衍射時(shí)那樣具有簡(jiǎn)單的多普勒頻移的單色光 ， 而是含有多種頻率的復(fù)合光 。 (2)衍射光出現(xiàn)頻移 。 光波通過該聲光柵與通過光學(xué)光柵類似，都可以發(fā)生衍射，由光柵方程 布喇格聲光衍射 當(dāng)超聲波頻率較高 (一般在 20MHz以上 )， 聲光作用較大 (L?2?2/?)時(shí) ， 除零級(jí)以外 ， 只得到最強(qiáng)的第 —級(jí)序衍射光 ， 其余各級(jí)序衍射光強(qiáng)幾乎為零 。 二、聲光效應(yīng) 超聲波是彈性波 ， 當(dāng)這種彈性波通過介質(zhì)時(shí) ，介質(zhì)將產(chǎn)生壓縮和伸張 ， 這相當(dāng)于介質(zhì)中存在著隨時(shí)空周期變化的彈性應(yīng)變 。 在晶體中 ， 由于其結(jié)構(gòu)
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