本文介紹了晶體(ti) 的雙折射效應,以及其典型国产成人在线观看免费网站電光調製之一電光調製器的工作原理。
晶體(ti) 雙折射
當一束光穿過晶體(ti) 變成兩(liang) 束光的現象就稱為(wei) 雙折射,這種晶體(ti) 也稱為(wei) 雙折射晶體(ti) 。
出射的兩(liang) 個(ge) 光束有各自的性質,其中一條光被稱為(wei) 尋常光,簡稱o光,因為(wei) 他的性質遵循一般的物理性質。另一束光稱為(wei) 非尋常光,簡
稱e光,光方向不同,折射率也不同,其折射率呈現一個(ge) 橢球麵。在某一個(ge) 特定的方向,o光和e光是無法分開的,這個(ge) 方向就稱為(wei) 光
軸,這個(ge) 方向上,o光與(yu) e光的折射率相同。並且從(cong) 下圖中可以看出,如果e光橢球麵上的最小折射率與(yu) o光相同,則稱為(wei) 正晶體(ti) ,若橢
球麵的最大折射率與(yu) o光相同,則稱為(wei) 負晶體(ti) 。有些晶體(ti) 隻有一個(ge) 光軸,叫做單軸晶體(ti) ,也有些晶體(ti) 有兩(liang) 個(ge) 或者三個(ge) 光軸。
入射光和光軸組成的平麵稱為(wei) 主截麵,o光與(yu) e光都是線偏振光,o光的偏振方向垂直於(yu) 主截麵,e光平行於(yu) 主截麵。當一束光入射到晶
體(ti) 後,o光和e光方向如下圖所示。
當光軸垂直於(yu) 晶體(ti) 表麵,且入射光也垂直於(yu) 晶體(ti) 表麵時,o光和e光不能分辨開
當光軸平行於(yu) 晶體(ti) ,並且垂直於(yu) 入射麵時,o光和e光方向相同,但是速度不同
當光軸平行於(yu) 晶體(ti) ,並且平行於(yu) 晶體(ti) 表麵時,o光和e光方向相同,速度不同
一般入射光入射方向都是垂直於(yu) 晶體(ti) 表麵,晶體(ti) 都是做相位延遲使用的,而且要求出射光的o光和e光方向是相同的。那麽(me) 光軸的方向
隻有幾種情況,
光軸與(yu) 入射光反向相同,但是這種情況下,兩(liang) 束光折射率相同,對光束沒有調製效果。
光軸垂直於(yu) 入射光,如上圖所示,o光和e光折射率不同,相位延遲也不同。e光振動方向是光軸與(yu) 入射光方向,類似於(yu) 電光調製
器的快軸方向,能夠被電場所調製。普通的波片光軸應該也是這種情況。
我猜測電光調製器的光軸可能是第二種情況。
電光調製器折射率
n=n_0+a×E+b×E^2+...
n_0是在沒有外加電場下的晶體(ti) 折射率,a和b是常數,第一個(ge) 是與(yu) 電場的線性光係,稱為(wei) Pockels效應,第二個(ge) 是電場二次項的關(guan) 係,
稱為(wei) Kerr效應。因為(wei) 第一項的係數比較大,所以第二項常常被忽略。
入射光偏振方向應該與(yu) 快軸方向一致,根據Pockels效應,相位延遲量與(yu) 電場也是線性關(guan) 係
ϕ=k×V
V是外部電壓,k是相位延遲量與(yu) 電壓之間的係數
入射光需要與(yu) 快軸和慢軸夾角為(wei) 45°,下麵是假設入射光為(wei) 45度,快軸為(wei) 90°
下圖是對應不同相位差的情況下,出射光的偏振狀態。初始相位差為(wei) 0,間隔為(wei) π/6。
如果在上述光路下,在-45°方向添加一個(ge) 偏振片,那麽(me)
則光強為(wei)
將kV的形式修改一下後,可以得到
V_(π/2)就是半波電壓。
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