线性电光效应.pptx

主要内容1.光波在晶体中传播特性的几何法描述2.KDP的线性电光效应3.线性电光效应的一些应用第1页/共21页1.光波在晶体中传播特性的几何法描述第2页/共21页1.光波在晶体中传播特性的几何法描述第3页/共21页2.线性电光效应第4页/共21页2.线性电光效应假设没有外加电场时折射率椭球为加了外电场后，晶体的感应折射率椭球表示为若折射率椭球的变化可以用系数的变化描述，则上式可以写为仅考虑是由外加电场引起的，它应该和外加电场有关系可以表示为：第一项表示与的线性关系，是三阶张量，称为线性电光系数，第一项描述的电光效应称为线性电光效应。而第二项则描述了与外加电场的二次关系，此项描述的光电效应称为二次光电效应，或者称为克尔效应。第5页/共21页2.线性电光效应2.2定义线性电光效应也叫做普克尔效应。当没有反演中心的晶体受到直流电场或者低频电场作用时，其折射率发生与外加电场成线性关系的变化。当然，这里所说的低频电场是与光频相比较而言的。线性电光效应是一种特殊的二阶非线性光学效应。在这种情形下，作用于介质的两个电场，一个是光电场，另一个是低频电场或直流电场，在这两个电场的作用下产生了二阶非线性极化。第6页/共21页2.线性电光效应第7页/共21页2.线性电光效应第8页/共21页2.线性电光效应所以，由此，可得KDP型晶体的感应折射率椭球表示式：第9页/共21页2.线性电光效应第10页/共21页2.线性电光效应第11页/共21页2.线性电光效应第12页/共21页2.线性电光效应第13页/共21页2.线性电光效应与纵向运用相比，横向运用有两个特点：1)电光延迟与晶体的长厚比l/d有关，因此可以通过控制晶体的长厚比来降低半波电压。2)横向运用运用中存在自然双折射作用。而自然双折射受温度的影响很大，故对相位差的稳定性影响很大。所以采取补偿如下措施。第14页/共21页2.线性电光效应就补偿原理而言，这两种方法相同，都是使第一块晶体中的o光进入第二块晶体变成e光，第一块晶体中的e光进入第二块晶体变为o光，而且二晶体长度和温度环境相同，所以,由自然双折射和温度变化引起的相位差相互抵消。因此，由第二块晶体射出的两光束间，只存在由电光效应引起的相位差相应的半波电压为显然，第15页/共21页显然，横向运用时的半波电压一般均比纵向运用时低，通过改变晶体的长厚比，可以降低横向运用的半波电压。但由于横向运用必须采取补偿措施，结构复杂，对两块晶体的加工精度要求很高，所以，一般只有在特别需要较低半波电压的场合才采用。第16页/共21页3线性电光效应的应用3.1 电光调制根据上述分析，在外电场作用下的电光晶体相当于一个受电压控制的波片，改变外加电场，既可以改变两个偏振光的电光延迟，从而改变输出光的偏振状态。第17页/共21页3线性电光效应的应用第18页/共21页3线性电光效应的应用3.2 电光偏转电光偏转技术具有高速，高稳定性的特点，所以在光束扫描和光中应用广泛。(1)光束通过光楔的偏转，转角为第19页/共21页3线性电光效应的应用(2)双KDP楔形棱镜偏转器光在下面棱镜中的折射率为光在上面棱镜中的折射率为偏转角为第20页/共21页感谢您的观看！第21页/共21页