固體光學(xué)晶體光學(xué)(1)-展示頁
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【正文】 度為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???????? kjijki EEP ?????? ,202若只考慮二次非線性極化有： 其中： 則有： 式中 ?0為末加外場(chǎng)時(shí)的介電常數(shù) ， 上式說明加上外場(chǎng)后 ， 介電常數(shù)的變化與外場(chǎng) E(?)成線性關(guān)系 . 對(duì)于非磁性晶體介質(zhì)，則有 ? ? ? ???? E200 ????? ? ? ???? Ennn 20 21????外加電場(chǎng) E(?)引起晶體折射率發(fā)生線性的變化即產(chǎn)生線性電光效應(yīng)： 晶體中光波的 E矢量和 D矢量之間關(guān)系滿足 : 菲涅爾橢球： 折射率橢球： 假設(shè)某晶體在沒加外電場(chǎng)時(shí)，光率體為： 加外電場(chǎng) E(?)后，光率體變?yōu)?: 1?jiij xx?其中： 描述電光效應(yīng)可用光率體的變化來直觀地表示： ??dndndnnndd33221121???????????折射率的改變： ? ? ? ????? Enn 2321 ?線性電光效應(yīng)： 二、線性電光效應(yīng)的一般描述 1892年 ， 普克爾首先提出了有些晶體的折射率 (或逆介電張量 ?)的變化僅與外加低頻電場(chǎng) E(?)成正比的關(guān)系 。 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) 。 1875年克爾 (Kerr)就發(fā)現(xiàn)對(duì)光學(xué)各向同性介質(zhì)（ 玻璃 、 硝基苯溶液 )施加電場(chǎng)時(shí) ， 會(huì)出現(xiàn)與各向異性的晶體類似的雙折射現(xiàn)象 。 事實(shí)上 ， 外場(chǎng)作用對(duì)晶體的光學(xué)性質(zhì)有很大的影響 。固體光學(xué) 晶體光學(xué) 5 第一部分：電光效應(yīng) 電光效應(yīng)的基本原理； 線性電光效應(yīng)的一般描述； 縱向電光效應(yīng)； 橫向電光效應(yīng)。 前面討論的是晶體不受外場(chǎng) (電場(chǎng) 、 應(yīng)力 (應(yīng)變 )場(chǎng) 、磁場(chǎng) 、 溫場(chǎng) )的作用 ， 只受到傳統(tǒng)光源發(fā)出的光照射時(shí)晶體的光學(xué)性質(zhì) 。 在 1815年布魯斯持就曾提出在應(yīng)力作用下膠狀物通光可觀察到從無雙折射到有雙折射現(xiàn)象 。 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(chǎng)作用下具有雙抽晶體的光學(xué)性質(zhì)等等 。 一、電光效應(yīng)的基本原理 在外加電場(chǎng)的作用下 ， 晶體折射率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為電光效應(yīng) 。 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) 。 當(dāng)直角坐標(biāo)系選在與晶體對(duì)稱軸一致時(shí) ,?0ij只有三個(gè) 主分量，切向分量全為零 : 外加低頻電場(chǎng) E(?)后，描述線性電光效應(yīng)的可寫為 : 其矩陣形式為： 矩陣展開得： 由于外加低頻電場(chǎng)壓 E(?)的作用，光率體系數(shù)變?yōu)椋? 其方程變?yōu)椋? 外加電場(chǎng) E(?)的作用，使光率體的形狀和取向都發(fā)生了改變，即改變了晶體光學(xué)性質(zhì)。 考慮到 ?ijk的前兩個(gè)下標(biāo)具有對(duì)稱性 ， 將其簡化下標(biāo)后 ， 線性電光系數(shù) (?ijk)由原來的 27個(gè)減至 18個(gè)分量 。
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