高等光学课件cxr__第9讲

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1、第九讲2012.11.19光学工程硕士研究生课程第五章 晶体的光学效应5-1 晶体的电光效应晶体的电光效应一、电光效应概述一、电光效应概述 二、线性电光效应（泡克耳斯效应）二、线性电光效应（泡克耳斯效应）三、电光振幅调制三、电光振幅调制 四、电光相位调制四、电光相位调制 五、二次电光效应（克尔电光效应）五、二次电光效应（克尔电光效应） 六、高频电光调制六、高频电光调制 线性电光效应应用举例线性电光效应应用举例Eg.1 KDP(KH2PO4)的一次电光效应，负单轴晶体，电光张量为对称群无外场时，对KDP有：Teoonnn)0 , 0 , 0 ,1,1,1()0(222存在外电场时zyxzyxwK

2、DPwEEEEEEEE634141634141000000000000000000)(TzyxeoowwEEEnnnEE),1,1,1()()0()(634141222折射率椭球为1222363241141222222xyErzxEryzErnznynxeoo常见情况一 ：Tzw,E,E)00(原主轴系下折射率椭球方程为： 1211)(6322222xyErnznyxzeo外电场沿着原光轴方向z，即在原主轴系中有：求解新主轴系cossinsincoszzyxyyxx将它们代入原主轴系下折射率椭球方程中，并令交叉项（xy）的系数等于0，即：022cos/2sin/2sin6322zooErnn

3、45When ，新主轴系中的折射率椭球方程为： 451222222zyxnznynxezzoozoyzoonEzoozoxnnEnnEnnEnnEnnEnnoz21)/1 (21)1 ()/1 (6332/1632633)/1(2/16322/1632263纵向电光效应 (In2O3+SnO2)氧化铟锡 wEk/0纵向电光效应 wEk/0该“波片”给光波两个D引入的附加相位差为：lozzozxylVncdEncdcnn633633)(可控的波片。可见该波片是一个由于,Vl该波片的Jones矩阵（在原主轴系中表示）半波电压2/cos2/sin2/sin2/cosllllljjJllVV/)633

4、,7 . 8(206330633nmkVnncVool2/cos2/sin2/sin2/cosllllljjJllVV/2/cos2/sin2/sin2/cosllllljjJ横向电光效应 wEk0Tk)0 ,21,21(0zooyezEnnnnn63321设设附加相位差为 （下标 t 代表横向）xzoxeoxzytdEncdnncdcnn2)()(633txzoxzottVVddVncdEnc22633633xzlxozxoztddVdnddncdV226330633“横向半波电压” 上式表明横向电光效应也可用来实现可控波片。 纵横向电光效应比较xezooxzyydcnEnndcnn)21(

5、)(6331xzooexyzzdcEnnndcnn21)(6331zoxzyEndc633)(11对KDP晶体，近似有：！精度为毫弧，则要求温控，若要求位相变化量位相变化量C005. 020,30,633,C/101 . 1/ )(5mmdnmwhenTnnxeoEg.2 LiNbO3的一次电光效应对称群3m，负单轴晶体，电光张量为：00000000002251513313221322纵向电光效应 wEk/0 ，z-切割 TzwEE), 0 , 0(0000000000000)(33131322515133132213223zzzzyxwLiNbOwEEEEEEEETzzzwwEEEEE)0