固體光學晶體光學(3)(編輯修改稿)
2025-06-18 19:29 本頁面
【文章內容簡介】 全暗 ， 稱為消光現(xiàn)象 。 此時晶片 c所處的位置稱為消光位置 。 晶片轉 360‘將出現(xiàn)四次消光 。 晶片 c 隨轉動載物臺一周，視野將出現(xiàn)四次最亮位置 。 2）平行偏光鏡 (?=0)下的偏光干涉 如將晶片 c 隨載物臺轉 360。出現(xiàn)四次視野最亮位置。 則晶片 c隨物臺轉動 360”將出現(xiàn)四次消光位置。 四、晶體的旋光性 當光在光學均質體 (如正方晶系晶體 )或各單軸晶中沿光鈾方向傳播時 ， 并不發(fā)生雙折射現(xiàn)象 ， 一 個線偏振光波 ， 沿光軸方向通過單軸晶體時 。 在一般情況下 ， 振動方向并不改變 ． 但有些晶體 (如水晶 )中 ， 單色偏振光波沿光軸方向通過晶體后 ，其振動面會發(fā)生轉動 ， 轉動角度與晶體厚度成正比 ． 這就是晶體中的旋光現(xiàn)象如圖所示 ． 旋光現(xiàn)象可作如下解釋；任何 —個線偏振光都可以分解為兩個頻率相同 、 方向相反的圓偏振光 ． — 個右旋的和 個左旋的 。 當介質不具有旋光性時 ， 這兩個圓偏振光波在介質中具有相同的相速度和折射率 ， 因而在任何時刻它們的合成振動矢量的方向保持不變 ． 若介質具有旋光性 ， 則這兩個圓偏振光波在介質中就具有不同的相速度和折射率 。 在入射處位相相同的兩個圓偏振光波 ，從晶體中射出時 ， 就出現(xiàn)了位相差 ， 它們的合成振動矢量比原有的方向就轉了一個角度 ， 從而表現(xiàn)為振動力向的旋轉 ． 設左旋 和右旋的圓偏振光波的波長和折射率分別為 ?r， ?l，在晶體中傳播 d 距離之后，右旋和左旋圓偏振光波的位相差為 ’ 式中 ?0為光波在真空中的波長．因此，線偏振光波振動面的轉動角度為 ? 介質中單位長度的轉動角度 ?稱為旋光率 以上討論的旋光現(xiàn)象 ， 僅限于立方晶體 、 單鈾晶和雙軸晶中的光軸方向 ， 因為一般旋光晶體的ne— no＜ 104， 比一般雙折射晶體的雙折射率(103一 101)小得多 ， 所以旋光現(xiàn)象只有在排除雙折射干擾的情況下 ， 才能表現(xiàn)出來 ． 應該指出 ， 旋光性是由旋光物質的內部構造決定的 、 旋光晶體的內部常具有非中心對稱的螺旋狀結構 ， 因此使得旋轉方向相反 第二部分：晶體的非線性光學性質（一） 晶體的非線性光學現(xiàn)象 晶體的非線性極化模型 晶體的二級非線性光學極化 二次諧波的產(chǎn)生及位相匹配條件 一、晶體的非線性光學現(xiàn)象 自 1961年以來 ， 人們借助激光發(fā)現(xiàn)了晶體的大量非線性光學效應 ， 并在光學領域里形成了一門新興的分支學科 —— 非線性光學 (或稱強光光學 )。 該學科主要研究強激光與物質相互作用中出現(xiàn)的一系列新現(xiàn)象和新效應 ， 包括：光學諧波 ， 光學混頓 ， 光學參量放大 ． 受激拉曼散射 ， 受激布里淵散射 ， 受激瑞利散射 ， 光的自聚焦效應 ， 瞬態(tài)相干光學效應 ， 相位共軛效應 ， 光學雙穩(wěn)態(tài)效應以及強光光譜學效應等 ， 這門學科目前仍在發(fā)展中 ， 新的效應仍在不斷出現(xiàn) 。 需要指出的是 ， 上面列舉的許多效應和現(xiàn)象 ， 并不是都能用介質非線性電極化的觀點和處理方法解釋清楚的 。 也就是說 ， 有許多新現(xiàn)象和新效應的實質并非都能用數(shù)學上“ 非線性 ” 這樣簡單的概念來反映 。 因此 ， 有人把非線性光學稱為 “ 強光光學 ” 。 線性光學效應指光電場 E(w)作用下，在晶體內部引起的電極化強度 P與感生它的電場之間的關系是線性的： ????????jijijijijijiDEorEDEP???當光場較強時，在晶體內部引起的電極化強度 P與感生它的電場之間的關系是非線性的： ??i?是 i+1階張量。 二次諧波的產(chǎn)生（倍頻效應） 1961年第一次 混頻效應：和頻、差頻 當作用于晶體的光場包含兩種不同的頻率 w1和 w2時 ，就會產(chǎn)生第三種頻率 w3的光 ， w3 ?w
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