【正文】 (調(diào)制電壓 )加載到光波上的技術(shù)叫光調(diào)制技術(shù)。43C. GaAs、 BGO型晶體的線性電光效應(yīng) ? ? GaAs(砷化鎵 )晶體屬于 43 m晶體點(diǎn)群，這一類晶體還有InAs(砷化銦 )、 CuCl(氯化銅 )、 ZnS(硫化鋅 )、 CdTe(碲化鎘 )等； BGO(鍺酸 )晶體屬于 23晶體點(diǎn)群，這一類晶體還有BSO(硅酸 )等，它們都是 立方晶體 ，在電光調(diào)制、光信息處理等領(lǐng)域內(nèi)，有著重要的應(yīng)用。此時(shí)， E E2≠0, E3=0， 經(jīng)計(jì)算可得感應(yīng)折射率橢球?yàn)椋?0 顯然， 外加電場(chǎng)后，晶體由單軸晶體變成了雙軸晶體。 LiNbO3型晶體未加電場(chǎng)時(shí)的折射率橢球?yàn)樾D(zhuǎn)橢球 ,即：式中， no和 ne分別為單軸晶體的尋常光和非常光的主折射率。 得到，因此，光沿感應(yīng)折射率橢球的主軸方向 x2′ 傳播時(shí)，相應(yīng)的兩個(gè)特許線偏振光的折射率為 n1′ 和 n3′ ， 該二光由晶片射出時(shí)的相位差 (“ 電光延遲 ” )為：26圖 53 用于 γ 63橫向運(yùn)用的 KDP晶片27 上式中，等號(hào)右邊第一項(xiàng)表示由 自然雙折射 造成的相位差；第二項(xiàng)表示由 線性電光效應(yīng) 引起的相位差。 例如，在 λ = 的情況下， KDP晶體的 no=, γ 63 = 10 10cm/V， Uλ/2 = kV。這說明， KDP型晶體的 x3切割晶片在外加電場(chǎng) E3后，由 原來的單軸晶體變成了雙軸晶體 。當(dāng)平行于 x3方向加電場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)折射率橢球的表示式為：或者 18 為了討論晶體的電光效應(yīng)，首先應(yīng)確定感應(yīng)折射率橢球的形狀，也就是找出感應(yīng)折射率橢球的三個(gè)主軸方向及相應(yīng)的長(zhǎng)度。 j = 1, 2, 3 11 ?A. KDP型晶體的線性電光效應(yīng) ? KDP(KH2PO4,磷酸二氫鉀 )晶體是水溶液培養(yǎng)的一種人工晶體，由于它很容易生長(zhǎng)成大塊均勻晶體，在 ～ μm波長(zhǎng)范圍內(nèi)透明度很高，且抗激光破壞閾值很高，所以在光電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。顯然，外加電場(chǎng)對(duì)晶體光學(xué)特性的影響，必然會(huì)通過折射率橢球的變化反映出來。又叫晶體的固有雙折射。5實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果還表明：各向異性的光學(xué)晶體，在足夠強(qiáng)的外電場(chǎng)作用下，其光學(xué)各向異性性質(zhì)會(huì)進(jìn)一步加劇。 2） .非線性電光效應(yīng) 介質(zhì)折射率改變量不僅與外加電場(chǎng)的一次方有關(guān)，而且還與外加電場(chǎng)的二次方（即平方）、三次方、乃至任意的高次方有關(guān)，并且是它們的顯函數(shù)。14 當(dāng)晶體 外加電場(chǎng) 時(shí)，折射率橢球發(fā)生形變。得到，該轉(zhuǎn)角與外加電場(chǎng)的大小無關(guān)，但轉(zhuǎn)動(dòng)方向與電場(chǎng)方向有關(guān)。 ? 由上式可見， γ 63縱向運(yùn)用所引起的電光延遲正比于外加電壓，與晶片厚度 d無關(guān)。 方向。30　　 B. LiNbO3型晶體的線性電光效應(yīng) ? LiNbO3(鈮酸鋰 )以及與之同類型的 LiTaO3(鉭酸鋰 )、 BaTaO3(鉭酸鋇 )等晶體，為單軸晶體。該式表明，LiNbO3型晶體 x3軸方向上外加電壓的橫向運(yùn)用，與 KDP型晶體45176。由此可見， 在 LiNbO3型晶體 x1Ox2平面內(nèi)外加電場(chǎng)，光沿 x3方向傳播時(shí)， 可以避免自然雙折射的影響，同時(shí)半波電壓較低。但是在沒有對(duì)稱中心的20 類晶體中，它們的線性電光效應(yīng)遠(yuǎn)較二次電光效應(yīng)顯著，所以對(duì)于這類晶體的二次電光效應(yīng)一般不予考慮。48圖 58 電光強(qiáng)度調(diào)制器49 根據(jù)第 4章中的有關(guān)公式，可以求得，通過檢偏器輸出的光強(qiáng) I與通過起偏器輸入的光強(qiáng) I0之比為 ： 當(dāng)光路中未插入 1/4 波片時(shí)，上式的 φ 即是電光晶體的電光延遲。 從上到下，光在玻璃中的路程 l′ 線性增加，所以整個(gè)光程是線性增加的。60 彈光效應(yīng)可以按照電光效應(yīng)的方法進(jìn)行處理，即應(yīng)力或應(yīng)變對(duì)介質(zhì)光學(xué)性質(zhì) (介質(zhì)折射率 )的影響，可以通過介質(zhì)折射率橢球的形狀和取向的改變來描述。衡量這兩類衍射的參量是 :65 式中， L是聲光相互作用長(zhǎng)度； λ 是通過聲光介質(zhì)的光波長(zhǎng)； λ s是超聲波長(zhǎng)。這種衍射工作方式的顯著特點(diǎn)是衍射光強(qiáng)分布不對(duì)稱，而且 只有零級(jí)和+1 或 1 級(jí)衍射光，如果恰當(dāng)?shù)剡x擇參量，并且超聲功率足夠強(qiáng)，可以使入射光的能量幾乎全部轉(zhuǎn)移到零級(jí)或 1 級(jí)衍射極值方向上。/mm；在 m時(shí)，為 31176。自然界存在的石英晶體既有右旋的，也有左旋的，它們的旋光本領(lǐng)在數(shù)值上相等，但方向相反。與感應(yīng)雙折射類似，也可以通過人工的方法產(chǎn)生旋光現(xiàn)象。 C V? /［ 弧度 /(特 ，于是，剛好能通過 P2 ；但對(duì)于從后面光學(xué)系統(tǒng) (例如激光放大器 2 等 )各界面反射回來的光，經(jīng) P2和法拉第盒后，其光矢量與 P1垂直，因此被隔離而不能返回到光源。例如，線偏振光通過天然右旋介質(zhì)時(shí)，迎著光看去，振動(dòng)面總是向右旋轉(zhuǎn)，所以，當(dāng)從天然右旋介質(zhì)出來的透射光沿原路返回時(shí)，振動(dòng)面將回到初始位置。磁光效應(yīng)，又叫做法拉第效應(yīng)，它是由法拉第于 1846年首先發(fā)現(xiàn)的。 ? 78圖 520 右旋石英與左旋石英 79　　 2. 旋光現(xiàn)象的理論解釋 —— 菲涅耳假設(shè) ? 1825 年，菲涅耳對(duì)旋光現(xiàn)象提出了一種唯象的解釋。/mm ； 而膽甾相液晶的 α 約為 18 000176。70圖 517 布拉格聲光衍射 71 磁光效應(yīng) 晶體的旋光效應(yīng) 磁光效應(yīng) —— 法拉第效應(yīng)72　　 　晶體的旋光效應(yīng) 1811 年 , 阿喇果 (Arago)在研究石英晶體的雙折射特性時(shí)發(fā)現(xiàn)：一束線偏振光沿石英晶體的光軸方向傳播時(shí)，其