固體光學(xué)晶體光學(xué)ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 12:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 p?p?二波耦合光路 當(dāng) IRIS時(shí)，增益系數(shù) ??????????（無泵浦光）（有泵浦光）22ln1IILHeNe激光器 分束器 +C軸 反射鏡 反射鏡 晶體 I S I R 2q 快門 可調(diào)衰減器 功率計(jì) 光學(xué)性質(zhì)測量 光折變性質(zhì) (測試光路 ) 假設(shè)光柵已經(jīng)建立，以再現(xiàn)光讀出光柵，則衍射效率定義為 )0(/)( rs ILI??Ir(L)和 Is(0)分別是衍射光和讀出光的強(qiáng)度 當(dāng)?shù)裙鈴?qiáng)的 R光和 S光在晶體中寫入光柵后，關(guān)掉其中一束，寫入的光柵便會(huì)被擦除。在擦除過程中，擦除光與它的衍射光在晶體內(nèi)發(fā)生干涉，從而寫入新光柵，新舊光柵之間的相互作用將影響擦除速率。 判斷光激載流子類型的方法為，在上面的光路中，如果 R光比 S光擦除得慢，則說明能量由 R光轉(zhuǎn)移到 S光，能量轉(zhuǎn)移方向與晶體光軸方向相同，這時(shí)光激載流子以空穴為主；如果 S光比 R光擦除得慢，則說明能量由 S光轉(zhuǎn)移到 R光，能量轉(zhuǎn)移方向與晶體光軸方向相反，這時(shí)光激載流子以電子為主。 光學(xué)性質(zhì)測量 光折變性質(zhì) (光激載流子 ) Staebler et al, J. Appl. Phys. 43(3) (1972) 1042 寫入光柵的過程中，衍射再現(xiàn)的信號(hào)光強(qiáng)按照公式 A(1exp(t/tr))進(jìn)行擬合；擦除過程中，則按照公式 Bexp(t/te)進(jìn)行擬合，這里的 A和 B為常量， tr和 te分別是光柵寫入和擦除時(shí)間。 光學(xué)性質(zhì)測量 光折變性質(zhì) (響應(yīng)時(shí)間 ) 0 5 10 15 20 25 Diffraction intensity (a.u.)Tim e ( s e c o n d )某晶體折射率光柵寫入和擦除過程中衍射光強(qiáng)度隨時(shí)間變化關(guān)系 C. Yang et al, Appl. Phys. Lett. 74(10) (1999) 1385 ?=[Asinq/?1?B?2sin2q?](cos2qi/cosqi) 23208() Be f fn k TAke qp d??? d q ???? 00s in44 e f f p e a kBNk eBkT? ? qp p ? ?? ? ?00 0 0 0 01 phdd Re Ihc??? ? t a??t ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?晶體的增益系數(shù) ?與晶體外光束夾角 2q的關(guān)系 光柵形成速率 1/t與總光強(qiáng) I0的關(guān)系 光學(xué)性質(zhì)測量 光折變性質(zhì) (常用公式 ) cos2qi/cosqi值變化較小，通常小于 8%， 進(jìn)行理論擬合時(shí)可以忽略此項(xiàng)。為簡化數(shù)據(jù)分析，通常假定 電子和空穴的競爭因子 ?(K)與波矢 K無關(guān)。 25 介電常數(shù)的測量 在電場作用下 ， 電位移矢量 D隨電場強(qiáng)度 E的變化關(guān)系為 Di=?0?ijEj， 式中 ?ij稱為介電常數(shù) 。 影響介電常數(shù)的因素很多 ， 如外電場的頻率 、 電場強(qiáng)度 、 溫度等 。 在人們研究介電材料的介電性與上述各影響因素關(guān)系的同時(shí) ， 發(fā)展了很多種測量介電常數(shù)的方法 ，下圖給出了適用于不同頻率范圍的測量方法 。 介電常數(shù)的測量及其頻率范圍 26 對(duì)介電常數(shù)的測量 ， 一般通過測量電介質(zhì)的電容量來實(shí)現(xiàn) 。 對(duì)于足夠大的平行平板電介質(zhì)電容器 ，其電容可表示為： 式中 ?0是真空介電常數(shù) ， ?是垂直于極板方向上的相 對(duì)介電常數(shù)； A為電極面積； d為電極板間距 ， 即電 介質(zhì)的厚度 。 在測量 C時(shí)，由于測量引線相夾具存在一恒電容 Co并與 C相并聯(lián)，因此實(shí)際測得的電容量 C測 應(yīng)為： 27 頻率較低時(shí) ， 測量電容的工作可由電橋來完成 。 利用不同結(jié)構(gòu)的電橋 ， 可以覆蓋從 150MHz的頻率范圍 。 上式的適用頻率為 1kHz。 當(dāng)頻率高于 10MHz時(shí) ， 用電橋法測量介電常數(shù)的精度較低 ， 這是因?yàn)楦哳l會(huì)使雜散電容增加 ， 因此在10MHz至 100MHz的范圍 ， 通常使用諧振法 。 28 諧振法測量電容量的原理如圖所示，由標(biāo)準(zhǔn)電感Ls和待測晶體電容 C測 組成振蕩回路與高頻傳號(hào)發(fā)生器相耦合，調(diào)節(jié)頻率使 LC回路諧振，電壓表指示值為最大，被測電容為 : 29 晶體電光效應(yīng)的研究 介紹與一次電光效應(yīng)有關(guān)的電光系數(shù)、半波電壓和消光比的測試方法。 加電場以后，折射率橢球變?yōu)? 30 KDP類晶體的電光系數(shù)與半波電壓的關(guān)系 ?63的縱向效應(yīng)引起的位相差為： 補(bǔ)償?shù)魷囟鹊挠绊? 31 如果晶體處于自由狀態(tài) ， 由于反壓電效應(yīng)和電致伸縮效應(yīng) ， 外電場會(huì)引起晶體的應(yīng)變 ， 所以 ， 在這種情況下測得的電光系數(shù)已經(jīng)包括了彈光效應(yīng)的影響 ，稱為自由電光系數(shù) (?Tijk)， 它與真電光系數(shù) ?Sijk， (即應(yīng)變等于零時(shí)的電光系數(shù) )的關(guān)系為 : 消光比是退偏度 (當(dāng)線偏振光退化為橢圓偏振光時(shí)其長 、 短軸之比稱為退偏度 )的倒數(shù) ， 它反映了晶體的光學(xué)質(zhì)量 。 消光比定義為正交偏振干涉中晶體的最大透過光強(qiáng)與最小透過光強(qiáng) 32 實(shí)際測量時(shí)，可不斷地改變外加電壓，記錄光強(qiáng)相應(yīng)的變化，作出 I— V曲線。曲線的峰值處所對(duì)應(yīng)的電壓即為半波電壓 Vn. 一 . 光學(xué)性質(zhì)測量 1. 折射率 2. 光學(xué)透過性 3. 電光性能 4. 光折變性質(zhì)、 二 . 鐵電性質(zhì)－電滯回線測
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1