Эффект электрооптический квадратичны

Подобно электромеханическим эффектам (пьезоэффекту и электрострикции, см. 5.1), электрооптический эффект может быть линейным (эффект Поккельса) или квадратичным (эффект Керра). Квадратичный эффект, как и электрострикция, наблюдается в любых диэлектриках, в то время как линейный электрооптический эффект имеет место только в нецентросимметричных кристаллах или текстурах (подобно пьезоэффекту). [c.197]

КВАДРАТИЧНЫЙ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ (ЭФФЕКТ КЕРРА) [c.289]

В кристаллах, обладающих центром симметрии, а также в изотропных веществах существует квадратичный электрооптический эффект, при котором изменение [c.872]

КВАДРАТИЧНЫЙ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ [c.275]

Квадратичный электрооптический эффект является эффектом высшего порядка, и при наличии линейного электрооптического эффекта им обычно пренебрегают. В отличие от линейного электрооптического эффекта он существует в среде с любой симметрией. Используя условные индексы (7.1.1), уравнение эллипсоида показа- [c.275]

Квадратичный электрооптический эффект 275 Кварц 78, 434 [c.611]

Квадратичный электрооптический эффект в КТН [c.55]

Линейный электрооптический эффект в кристаллах PZN, возникающий при достаточно сильных полях, можно рассматривать как результат линеаризации квадратичного эффекта, наблюдаемого в слабых электрических по- [c.70]

В сегнетоэлектриках с размытым фазовым переходом в электрооптический эффект, кроме электронной и ионной поляризации, заметный вклад дают ориентационные процессы, поэтому важной характеристикой кристалла является частотная зависимость квадратичных электро-оптических коэффициентов (рис. 3.8). Обнаруженная дисперсия (Дц — Д12) связана с уменьшением вклада ориентационных процессов при увеличении частоты электрического поля и свидетельствует о том, что для сегнетоэлектриков с размытым фазовым переходом ориентационная поляризация дает существенный вклад в электрооптический эффект. [c.71]

В отсутствие поля при комнатной температуре кристалл PMN относится к точечной группе симметрии тЪт. Матрицы квадратичных электрооптических коэффициентов и gг, для этой группы симметрии имеют по три отличных от нуля коэффициента Дц, Ru и соответственно gii, gi2 и gii, где R,i описывают электрооптиче-ский эффект в зависимости от квадрата приложенного поля, а в зависимости от квадрата поляризации. [c.78]

Феноменологическое рассмотрение электрооптического эффекта в кристаллах с точечной группой симметрии тЗт предсказывает существование поперечного вдоль направления [001] и продольного вдоль направления [011] квадратичных электрооптических эффектов. Величина продольного эффекта определяется разностью (i u — Rn [c.92]

Полуволновое напряжение для квадратичного электрооптического эффекта определяется уравнением [15] [c.128]

Опуская тензорные обозначения, можно записать выражения для квадратичного электрооптического эффекта следующим образом [c.348]

Наряду с продольным линейным электрооптическим эффектом в кристаллах НБС имеет место достаточно сильный квадратичный электрооптический эффект [13, 15, 35]. Если линейный эффект наблюдается только при температурах ниже сегнетоэлектрического фазового перехода, то квадратичный, возникая при температурах, несколько ниже температуры перехода, существует значительно выше температуры Кюри, когда материал находится в неполярной фазе (рис. 4.13). Такое преобразование линейного электрооптического эффекта в квадратичный в области фазового перехода можно было бы связать с переходом кристалла в центросимметричную фазу, где линейные эффекты равны нулю, однако, согласно данным [6], кристаллы НБС не имеют центросимметричной фазы. Следует отметить, что линейный электрооптический эффект зависит от направления Р и в полидоменном кристалле может иметь место только квадратичный эффект. Наличие только квадратичного эффекта означает, что либо остаточная поляризация связана с неравнозначными размерами доменов, либо число их невелико [15]. [c.120]

Изменение оптических характеристик кристалла под действием внешнего электрического поля называется электрооптическим эффектом Поккельса. В одноосном кристалле распространение света вдоль оптической оси происходит с одной и той же фазовой скоростью Vo = fno независимо от направления его поляризации. Если кристалл не обладает центром симметрии, то при приложении внешнего электрического поля вдоль этой оси фазовые скорости волн с ортогональными направлениями поляризации становятся различными. В отличие от эффекта Керра, квадратичного по напряженности внешнего электрического поля, в электрооптическом эффекте разность фазовых скоростей таких волн пропорциональна напряженности поля линейный эффект Поккельса). Безынерцион-ность эффекта Поккельса позволяет широко использовать его для создания быстродействующих оптических затворов и высокочастотных модуляторов света. Вырезанная перпендикулярно оптической оси пластинка кристалла KDP (дигидрофосфата калия) помещается между скрещенными поляризаторами. Интенсивность света, пропускаемого такой ячейкой Поккельса, зависит от приложенного напряжения U по закону / sin [jit//(2[/x/2)], где Uk/2 — минимальное напряжение, при котором сдвиг фаз волн с ортогональными поляризациями равен л (для KDP t/x/2 8 кВ). [c.199]

В общем случае в разложении поляризации по степеням поля необходимо учитывать также низкочастотные поля. Большинство нелинейных эффектов связано с членами ряда, пропорциональными квадрату и кубу амплитуды электрического поля. Квадратичная поляризация обусловливает существование таких эффектов, как генерация второй гармоники, оптическое выпрямление, линейный электрооптический эффект (эффект Поккельса) и параметрическая генерация. К эффектам, обязанным своим существованием поляризации, кубичиой по полю, откосятся геиерация третьей гармоники, квадратичный электрооптический эффект (эффект Керра), двухфотонное поглощение, вынужденное комбинационное рассеяние, вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэ-ка и вынужденное ралеевское рассеяние. [c.860]

Электрооптический К. э.— квадратичный электро-оптич. эффект, возникновение двойного лучепреломления в оптически изотропных веществах (газах, жидкостях, кристаллах с центром симметрии, стёклах) под действием внеш. однородного электрич. поля. Оптически изотропная среда, помещённая в электрич. поле, становится анизотропной, приобретает свойства одноосного кристалла (см. Кристаллооптика), оптич. ось к-рого нанравле]1а вдоль поля. [c.348]

Действие электрооптического затвора основано на использовании линейного (Поккельса вффекта) или квадратичного (Керра аффекта) эл.-оптич. эффекта — зависимости двулучепреломления среды от напряжённости приложенного к ней электрич. поля. Такой О. з. состоит из эл.-оптич. ячейки, помещённой между двумя параллельными (или скрещенными) поляризаторами. Управлепие затвором осуществляется обычно подачей на эл.-оптич. ячейку т. и. полуволнового напряжения — напряжения, при к-ром возникающее в среде двойное лучепреломление приводит к сдвигу фаз между обыкновенной и необыкновенной волнами на величину л. В технике измерений сверхкоротких лазерных импульсов для управления эл.-оптич. затвором вместо алектрич. нмиульсов используются мощные поляри-аов. световые импульсы (затвор Дюге и Хансена), к-рые, распространяясь в ячейке Керра, приводят вследствие нелинейности среды к возникновению оптически наведённого двулучепреломления. Скорость переключения таких О. 3. очень высока (до с). [c.453]

В последнем разделе уже упоминалось, что возникновение электро-оптического эффекта обусловлено перераспределением зарядов под действием внешнего электрического поля. Поэтому можно ожидать, что электрооптический эффект будет зависеть от отношения величин внешнего и внутриатомного электрических полей, последнее из которых связывает такие заряженные частицы, как электроны и ионы. В большинстве практических применений электроопти-ческого эффекта внешнее электрическое поле оказывается меньше внутриатомного электрического поля, величина которого обычно составляет 10 В/см. Поэтому следует ожидать, что квадратичный эффект будет существенно меньше линейного, и при наличии линейного эффекта им, как правило, пренебрегают. Однако в кристаллах с центросимметричной точечной группой линейный электрооптический эффект исчезает и преобладающим становится квадратичный электрооптический эффект. Для доказательства последнего утверждения рассмотрим пространственную инверсию кристалла. [c.241]

Основное преимущество линейного по полю электрооптическо- 0 эффекта в сегиетоэлектрических ЖК состоит в том, что характерное Время отклика x si [/(p-E) в отличие от квадратичного эффекта в неполярных ЖК, где т=1> /(Де 2) [90, 91]. В самом деле, динамическая вязкость ЖК Vi в обоих случаях примерно одинакова, а момент диэлектрических сил (р-Е) для линейного эффекта может более чем на порядок превышать типичные значения Де 2 для квадратичного эффекта [92]. Однако в неориентированных образцах хиральных смектиков быстрая раскрутка спирали в электрическом поле невозможна из-за наличия топологических дефектов. Скорость их перемещения под действием поля ограничивает прсмена переключения значениями, сравниваемыми с характерными временами квадратичных эффектов в ЖК- С другой стороны, если начальное состояние ориентации ЖК соответствует раскрученной спирали, т о под действием ноля происходит только переориентация директора за время, определяемое диэлектрическим моментом и вязкостью, Начальная раскрутка спирали мож( т быть достигнута с помощью поверхностей электродов на подложках при правильном выборе толщИНы ячейки, ориентации смектических слоев и граничных условий на подложках. [c.104]

Преимущества, связанные с меньшей постоянной времени и слабой зависимостью Хайс (< > 0) молекулярных кристаллов от температуры, должны проявиться и при использовании в электрооптических дефлекторах световых пучков или злектрооптических линзах с управляемым фокусным расстоянием [244,245], принцип действия которых связан с созданием поперечного градиента показателя преломления под влиянием неоднородного электрического поля. При линейном градиенте происходит отклонение светового пучка, при квадратичном - фокусировка или, при достаточной протяженности рабочего элемента, канализация пучка. Однако пока что при реализации таких элементов решающую роль играет значение нелинейной восприимчивости x(w, со, 0) максимальное в кристаллах ниобатов [243]. Кроме того, при создании дефлекторов предпочитают пользоваться акустоэлектрическими системами [246], в основе которых лежит явление отклонения световых пучков вследствие дифракции на фазовой решетке, созданной ульразвуковыми волнами. Такие устройства дают значительно большие углы отклонения, чем дефлекторы на основе электрооптического эффекта. С ионными пьезоэлектриками в акусто-электрических устройствах, возможно, могут конкурировать молекулярные кристаллы комплексов переноса заряда, поляризуемость которых заметно зависит от колебаний решетки [247]. Пока вне конкуренции молекуляр- [c.178]

Коэффициенты квадратичного электрооптического эффекта grihi являются компонентами тензора четвертого ранга, определяемого выражением [8] [c.55]

В начале 60-х годов Г. А. Смоленский с сотрудниками [1—4] открыли семейство сегнетоэлектриков сложного состава со структурой перовскита. Позднее некоторые из них были получены в монокристаллическом состоянии, что позволило подробно изучить диэлектрические, оптические и электрооптические свойства этих соединений. Оказалось, что сегнетоэлектрические кристаллы PbsZnNbaOg и PbjMgNbaOg обладают значительным квадратичным электрооптическим эффектом. Отличительной особенностью этих соединений является размытый фазовый переход, который определяет релаксационный характер диэлектрической проницаемости и электрооптического эффекта. Кристалл PbaZnNbaOg и его магниевый аналог могут быть получены достаточно крупных размеров и хорошего оптического качества, что выгодно отличает их от кристаллов КТН. Последнее обстоятельство обусловливает их практическое применение в электрооптических модуляторах и дефлекторах света. [c.66]

Более того, квадратичность эффекта в исследованных кристаллах позволяет значительно снизить F /z приложением постоянного смещающего поля. Кристаллы PZN и PMN несколько уступают по своим электрооптическим свойствам кристаллам КТН. Однако технология выращивания оптически однородных кристаллов PZN и PMN значительно проще, чем технология выращивания КТН. Как известно, неоднородность кристаллов КТН является основным препятствием для их практического применения. [c.73]

Электрооптические свойства. Электрооптические свойства PbjMgNbaOa были исследованы в работах [Ц, 13, 14], в которых было показано существование у этих кристаллов большого квадратичного электрооптического эффекта, делающего их перспективными для использования в нелинейной оптике. [c.77]

По — показатель преломления в отсутствие электрического поля, Ац — коэффициенты Миллера для квадратичного электрооптического эффекта, е<о — диэлектрическая проницаемость на частоте электрического поля ш Дисперсия диэлектрической проницаемости и показателя преломления обусловливает дисперсию квадратичных электрооп-тических коэффициентов. При поляризации 6,6 мкКл/см происходит линеаризация квадратичного электрооптического эффекта в кристаллах PMN. Линейные электрооп-тические коэффициенты можно представить выражением [c.92]

Рис 4 13 Температурная зависимость полуволнового напряжения для кристаллической пластины Вао.зЗго.гКЬгОв [15], вырезанной под углом 45° к оси с, I — область линейного, и — квадратичного электрооптического эффектов [c.120]

Переход от линейного к квадратичному электроопти-ческому эффекту, как уже указывалось, наблюдается либо вблизи температуры фазового перехода НБС, либо при возникновении в кристалле полйдоменЦого состояния, когда в пем содержатся примерно равные количества доменов с противоположно ориентированными векторами спонтанной поляризации. Это весьма вероятно, так как размеры доменов в кристаллах НБС очень малы [49]. Вследствие зависимости линейного электрооптического эффекта от направления Р происходит его гашение, и наблюдается только квадг-ратичный эффект. О деполяризации кристаллов НБС можно судить по тому, что при приложении к кристаллу поля при температуре ниже перехода линейный эффект сначала возникает, а затем медленно спадает до нуля. При температуре вблизи перехода спад происходит быстро, а при температуре много выше перехода линейныи эффект вообще не наблюдается. [c.128]

Выше температуры Кюри кристалл обладает квадратичным электрооптическим эффектом, которому соответствует эффективный коэффициент = 33-( o/ J i3=0,16 м7Кл". [c.259]

Кюри ниже комнатной эффект индуцированного изменения показателя преломления основывается на квадратичном электрооптическом эффекте. Линейный эффект отсутствует, так как при комнатной температуре керамика находится в центросимметричной фазе. На рис. 7.17 показан образец керамики, в котором записана решетка. Электрическое поле Ец приложено перпендикулярно полосам решетки. Фотовозбужденные электроны дрейфуют из освещенной области в неосвещенную и создают в освещенной области среднее поле пространственного заряда Е направленное противоположно приложенному полю Ео. Вдоль направления приложенного поля Ео синусоидальное распределение плотности света создает пространственную модуляцию Е(ж) [c.328]

Электрооптический эффект. Зная структуру энергетической зоны и индуцированное поляризацией штарковское изменение положения уровня, можно рассчитать квадратичные электрооптические коэффициенты g. Двухосцилляторная модель дает возможность в нулевом приближении вычислить коэффициенты зажатого кристалла. Эффект зажатия (пьезоэлектрический эффект или электро-стрикция) имеет большое значение при низких частотах. В этом случае механические деформации кристалла начинают играть большую роль. На высоких частотах, когда механические напряжения, развиваемые в кристалле, небольшие, электрооптический эффект возникает только вследствие поляризации кристаллической решетки и смещения электронных уровней в энергетической зоне. [c.346]

Как известно, спонтанный электрооптический эффект у сегнетоэлектрнков в высокотемпературной центросим-метричной фазе является квадратичным и определяется выражением (8.21) [c.359]

Большая величина спонтанной поляризации Р, вблизи точки Кюри приводит к искаячению центросимметричной кристаллической решетки и появлению линейного электрооптического эффекта, индуцированного внешним электрическим полем Ез. В этом смысле линейный элект-рооптический эффект будет как бы продолжением квадратичного эффекта. Если его записать в обычной форме, а именно, как произведение гЕ, тогда линейный электро-оптический коэффициент можно выразить через поляризацию Pj [c.360]

Для подтверждения того факта, что искажение центросимметричной решетки приводит к возникновению линейного электрооптического эффекта, для кристалла K2SriNbio03o были измерены квадратичный электроопти-ческий коэффициент g выше Гк и линейный электрооп-тический коэффициент г ниже Гк при известных Р и 8 и была показана близость этих двух величин [32]. Таким образом, простая идея искажения кристаллической решетки под действием спонтанной поляризации, объясняющая природу линейного электрооптического эффекта, была подтверждена экспериментально. Кроме того, в работах [37—39] было установлено, что g мало зависит от температуры. [c.360]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...