光電子技術(shù)第二章ppt課件-資料下載頁
2025-05-06 04:11本頁面
【正文】 窄 (即 L大 H小 )的形式 2）當(dāng)超聲功率 Ps足夠大可以讓衍射效率達(dá)到 100% 3）當(dāng)改變超聲功率 Ps時，衍射效率也隨之改變，因 而通過控制超聲功率 Ps就可以達(dá)到控制衍射光強(qiáng) 的目的。 拉曼 奈斯衍射與布拉格衍射的判斷依據(jù)用聲光互作用特征長度 L0來表示： 拉曼 奈斯衍射： 布拉格衍射 過渡區(qū) ?? 20sL ?【 聲光調(diào)制 】 拉曼 奈斯聲光調(diào)制器圖 布拉格聲光調(diào)制器 ● 光波在磁光介質(zhì)中的傳播 【 基本要求 】 法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng) 法拉第旋光效應(yīng)與自然旋光效應(yīng)的區(qū)別 當(dāng)線偏振光沿光軸方向通過某些天然介質(zhì)時，偏振面旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象稱為天然旋光，簡稱旋光現(xiàn)象。 ◆ 天然旋光效應(yīng) 圖 旋光現(xiàn)象 【 1實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 】 注：晶體一般都是指沿光軸方向的旋光本領(lǐng) 能產(chǎn)生旋光效應(yīng)的物質(zhì)主要有：許多的液體，各向同性的固體及一些晶體。 【 2旋光色散 】 例：石英晶體在不同波長下的旋光系數(shù) 【 3旋光的旋向 】 在迎光矢量圖上，電矢量振動方向逆時針方向旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)，稱為左旋偏振光；反之為右旋偏振光。 許多晶體都有這兩種類型，例如石英有左旋石英和右旋石英，它們旋光本領(lǐng)相同 RL ?? ?晶體旋光本領(lǐng)的左右旋之分系來自晶格上質(zhì)點(diǎn)排列的一種額外有序性，例如石英晶體經(jīng)過 X光衍射的結(jié)構(gòu)分析表明，晶格上的氧原子和硅原子還存在著沿光軸方向按左螺旋或右螺旋排列的周期性。 【 對旋光現(xiàn)象的解釋 】 1825年，菲涅爾提出一種唯象的解釋 由此可求得旋光系數(shù)為： 【 天然旋光效應(yīng)與磁光效應(yīng)的區(qū)別 】 磁光效應(yīng)是人為的旋光效應(yīng)，其偏振面的旋轉(zhuǎn)與光的傳播方向無關(guān)。 當(dāng)一束平面偏振光通過磁場作用下的某些物質(zhì)時，其偏振面受到正比于外加磁場平行于傳播方向分量的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這種現(xiàn)象稱為法拉第效應(yīng)。 法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng) ◆ 本質(zhì)區(qū)別在于 2）光往返通過法拉第旋光物質(zhì)時，偏轉(zhuǎn)角度增加一倍。 1）光束返回通過天然旋光介質(zhì)時，轉(zhuǎn)角度與正向入射 時相反，因而往返通過介質(zhì)的總效果是偏轉(zhuǎn)角為零； B?? 右旋 B??左旋 ?反射面 ?B???B? B?法拉第效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置 法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)的解釋 在光頻波段內(nèi)，僅用介電張量 ；而 幾乎所有的磁光現(xiàn)象都可以解釋 ?? 0? ?? ?引進(jìn)等效介電系數(shù)張量： 磁光介質(zhì)的介電張量元素與外加磁場有關(guān)，當(dāng)磁場反向時， 的符號也要反號，即 ?假設(shè)磁場沿 z軸方向，取磁光介質(zhì)中傳播的平面波為： 其中 為光波矢 k的方向余弦 zyx lll ,代入菲涅耳方程： ? ? 0?)(2 ????? EEllEn r ????? ?由系數(shù)行列式為零，得到折射率 n所滿所足的方程 這就是描述磁光效應(yīng)的一般方程。 假設(shè)光波在立方晶體或各向同性介質(zhì)中（ ） 傳播。 rzryrx ??? ??則可得： 由上式解得： 應(yīng)用上述條件，將上式代回菲涅耳方程得： 可見 ，即介質(zhì)中傳播的光波為橫波，相應(yīng)的傳播模式為右旋和左旋的兩個圓偏振光波 0?zE因此，沿 x方向偏振的入射光經(jīng)過長度為 L的磁光介質(zhì)后將偏轉(zhuǎn)一個角度： l???磁致旋光方向與磁場 H的方向有關(guān)，當(dāng)光的傳播方向與磁場 方向平行時，產(chǎn)生左旋；當(dāng)光的傳播方向與磁場方向相反時，產(chǎn)生右旋。 M NF2）磁致旋光的法拉第效應(yīng)的重要的應(yīng)用就是制作光學(xué)隔離器，使光束只能沿單方向前進(jìn)，不能反向傳播，例如下圖所示的激光放大器之間的級間耦合就加入了磁光隔離器。 【 自然旋光與 磁光效應(yīng)的應(yīng)用 】 1）可以利用一定的自然旋光晶片替代 1/2波片。 注：它與 1/2波片的區(qū)別
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