固體光學(xué)晶體光學(xué)(1)-wenkub.com
2025-05-09 19:29 本頁面
【正文】 其光鈾就是外加電場方向 (沿 x3)， 光率體方程為： 單軸晶體的兩個主折射率為： n為沒加電場時各向同性介質(zhì)的折射率 ， 若沿垂直 x3方向通光 ， 則得到橫向效應(yīng)的位相差： 技術(shù)上常用克爾系數(shù)來描述各向同性介質(zhì)的二次電光效應(yīng) 。 1． m3m晶類的二次電光效應(yīng) m3m晶類的 (hmn)矩陣由表查得 在沒加外電場時 ， KTaO3的光率體為球體 ， 假設(shè)沿 x1軸方向外加電場 E=(E1， o， o)， 得到 ?mn的各分量為 : 旋轉(zhuǎn)橢球體： KTaO3的光學(xué)勻質(zhì)體在外電場置 E1作用下變?yōu)楦飨虍愋缘膯吴櫨w 。 二者均是描述同一物理現(xiàn)象的兩種不同形式 。 如對l=5cm的 KDP晶體 ， 溫度變化 ?T＝ ℃ 時 ， 就可產(chǎn)生位相差變化 ?。在實際應(yīng)用 KDP晶體的 ?41橫向效應(yīng)時應(yīng)注意以下幾個問題： (1)不可以沿 x1或 x3方向通光 。方向通光 ， 沿 x2方向加電場 E2(即電場與通光方向垂直 )引起的線性電光效應(yīng) 。 ?41的縱向效應(yīng)是沿垂直 Y切片通光并加電場 E2，K//E2//x2產(chǎn)生的線性電光效應(yīng) 。 下面分析在電場 E2作用下 KDP晶體變成雙軸晶的兩光軸 c1和 c2。 補(bǔ)償后的半波電壓： 采用這種補(bǔ)償辦法時 ， 晶體長度要嚴(yán)格相等 。 一種是兩塊長度 l 相同，厚度 d 相等，即規(guī)格相同的兩塊晶體，使其光軸互成 90o串聯(lián)而成 。 這是 ?63縱向效應(yīng)的位相延遲不具備的特點 ， 由此可通過改變 l/d來降低 ?63的橫向效應(yīng)的半波電壓 。 與縱向效應(yīng)類似 ， ?63橫向效應(yīng)仍然是使原來單相晶體的旋轉(zhuǎn)橢球體繞 x3軸轉(zhuǎn) 45o變成雙軸晶體的三軸橢球 ， 經(jīng)主軸化后 ， 三個主折射率山 n’1, n’2, n’3與 ?63縱向效應(yīng)的相同 。即 : 線性電光效應(yīng)系數(shù) ?63越大，所需半波電壓 V?越低。 將 ?’ ＝ ?01十 ?63代入方程組 。 光率體中心截面是一個以 n0為半徑的圓 。 也就是沿平行 x3(原光軸 )方向或垂直 x3方向外加電場產(chǎn)生的線性電光效應(yīng) 。 考慮到 ?ijk的前兩個下標(biāo)具有對稱性 ， 將其簡化下標(biāo)后 ， 線性電光系數(shù) (?ijk)由原來的 27個減至 18個分量 。 這就是所謂的普克爾效應(yīng) ， 也稱線性電光效應(yīng) ， 或一次電光效應(yīng) 。 以后又發(fā)現(xiàn)玻璃和立方晶系晶體或單軸品體在其它外場作用下具有雙抽晶體的光學(xué)性質(zhì)等等 。 前面討論的是晶體不受外場 (電場 、 應(yīng)力 (應(yīng)變 )場 、磁場 、 溫場 )的作用 ， 只受到傳統(tǒng)光源發(fā)出的光照射時晶體的光學(xué)性質(zhì) 。 事實上 ， 外場作用對晶體的光學(xué)性質(zhì)有很大的影響 。 從而出現(xiàn)了所謂的電光效應(yīng) 、 彈光效應(yīng) ． 磁光 、 熱光 、 光折變等效應(yīng) 。 由于 ?是二階張量， E是一階張量 (矢量 )，故 ?ijk形成 三階張量 ?。 再根據(jù)諾埃曼原理 ， 在壓電晶
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