Электрооптический эффект линейный

Несмотря на то что в кристалле предполагалась чисто синусоидальная решетка электрического поля, согласно (7.38), в общем случае должны наблюдаться не только первые, но и высшие порядки дифракции. Последнее является следствием того, что при линейном электрооптическом эффекте линейная связь существует лишь между электрическим полем и приращениями фазы световой волны. В то же время связь между амплитудой световой волны и напряженностью электрического поля в кристалле представляется экспонентами с мнимыми показателями (см. (7.34)), т. е. связь линейной не является. Это ведет не только к появлению высших дифракционных порядков. Если в кристалле создаются две или более синусоидальных решеток электрического поля, появляются дифракционные порядки с комбинационными частотами. При этом могут изменяться амплитуды и поляризация основных дифракционных порядков. В [7.13] получены формулы, учитывающие взаимное влияние нескольких синусоидальных решеток, а в [7. И 3 — влияние средней составляющей решетки электрического поля, В последнем случае предполагалось, [c.144]

Искусственная анизотропия. Наряду с анизотропией, обусловленной свойствами среды, под действием внешних полей возникает наведенная (искусственная) анизотропия. В зависимости от природы внешнего поля различают следующие виды искусственной анизотропии пьезооптический эффект (фотоупругость), электрооптический эффект (линейный и квадратичный), магнитооптический эффект (двойное лучепреломление и оптическая активность). Рассмотрим эти явления последовательно. [c.100]

ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ (ЭФФЕКТ ПОККЕЛЬСА) [c.285]

Выражения (12.12) и (12.14) совместимы только при Ап О, т. е. в отсутствие линейного электрооптического эффекта. [c.288]

Линейный электрооптический эффект существует лишь в кристаллах, не имеющих центра инверсии. Центр инверсии отсутствует у 21 точечной группы, для которых электрооптический тензор имеет отличающиеся от нуля составляющие. [c.861]

В общем случае /г+ и tiL определяются компонентами электрической восприимчивости вещества, т. е. теми же физическими процессами, от которых зависит поляризация вещества. Для выбранного вещества и п1 зависят от приложенных внешних постоянных электрического и магнитного полей и т. д. Если разность пХ и п1 становится отличной от нуля вследствие наложения электрического поля, в общем случае имеем дело с электрооптическими эффектами. Если же разность п+ и п- определяется действием постоянного магнитного поля, то в общем случае имеем дело с магнитооптическими эффектами, которые принято разделять на продольные и поперечные в зависимости от того, совпадает ли направление силовых линий магнитного поля с направлением распространения света или является перпендикулярным к нему. В случае продольного наблюдения, если различие в показателях поглощения /с+ и к для двух циркулярных составляющих невелико, наблюдается поворот плоскости поляризации линейно-поляризованного света, называемый эффектом Фарадея или магнитооптическим вращением (МОВ). Если различие в показателях поглощения и к существенно, то наблюдается магнитный циркулярный дихроизм (МЦД). В общем случае, когда имеет место различие и в и п , и в и к , линейно-поляризованный свет становится эллиптически-поляризованным при этом МОВ соответствует угол поворота эллипса поляризации, а МЦД — изменение эллиптичности, т. е. отношения составляющих по главным осям эллипса поляризации. [c.194]

ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ [c.241]

Уравнения (7.2.1) и (7.2.2) совместны, только если r ji = 0. Это доказывает то, что линейный электрооптический эффект в центросимметричных кристаллах должен исчезать. Действительно, в одиннадцати кристаллических системах, имеющих центр инверсии, все тензоры третьего ранга должны быть равны нулю. [c.244]

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]

Геометрия поперечного электрооптического модулятора приведена на рис. 8.2. При данной напряженности электрического поля такая структура позволяет обеспечить большую длину взаимодействия. Модулирующее поле является поперечным относительно направления распространения оптического пучка. Ограничиваясь рассмотрением только линейных электрооптических эффектов, можно показать, что изменение показателя преломления, индуцированное электрическим полем, пропорционально напряженности поля Е. Электрически индуцированное изменение фазы (или фазовая за- [c.303]

Линейный электрооптический эффект может быть, вообще говоря, обусловлен движением ионов, которое не учитывается в выражении (12.2.14). [c.550]

Линейный электрооптический эффект определяется изменением показателей преломления кристалла в присутствии электрического поля и описывается тензором электрооптических коэффициентов [8] (см. (69) ) [c.82]

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]

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]

Линейный электрооптический эффект наблюдается только в кристаллах, не обладающих центром симметрии, — в так называемых пьезокристаллах . Это связано с тем, что в цеитросимметричных кристаллах оптические характеристики должны оставаться неизменными при преобразовании инверсии и, следовательно, при изменении знака приложенного поля. При изменении знака приложенного поля, согласно (12.12), имеем [c.288]

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]

Линейным электрооптическим эффектом (эффектом Поккельса) называют изменение показателя преломле-1шя вещества, пропорциональное приложенному электрическому полю. [c.860]

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]

Рассмотрим конкретный пример кристалла титаната бария (BaTiOj). Он представляет собой сегнетоэлектрический кристалл с температурой фазового перехода Т . = 120 °С. Ниже температуры перехода Т < Т ) кристалл является ацентрическим с точечной группой 4mm и преобладает линейный электрооптический эффект. Выше температуры перехода Т > Т ) кристалл обладает симметрией тЗт (кубической) и линейный электрооптический эффект исчезает. Пусть поле действует вдоль направления <110) в кристалле [c.282]

Во всех случаях образец располагается между скрещенными поляроидами. Линейно поляризованный пучок света распространяется вдоль нормали к поверхности пластины. Для обеспечения максимальной глубины модуляции оси поляроидов составляют 45 i o отношению к направлению вектора электрического поля, т, е. к выделяемой им оптической оси в пластине ЦТСЛ-керамики. Тогда интенсивность света, регистрируемого ФЭУ за аигпизато-ром, как и в случае поперечного электрооптического эффекта Поккельса, [c.64]

Миироканальные ПВМС имеют широкие функциональные возможности, Что обусловлено рассмотренными физическими процессами. Учитывая линейный характер электрооптического эффекта и возможность создания управляемого положительного и отрицательного потенциала на пластине кристалла, в этом приборе легко реализуется сложение и вычитание изображений (ср. с титусом , 2.1), инвертирование контраста, отсечка (путем компенсации зарядов) подпорогового уровня. Кр оме того, в ПВМС можно выполнять логические операции И, ИЛИ, НЕ и др. [c.200]

Нелинейные свойства сред определяются нелинейной зависимостью их поляризации от амплитуды внешних полей или, что то же самое, зависимостью их восприимчивости х(< ) от внешних полей [1—9] Ранее нелинейные оптические эффекты наблюдались лишь в сильных постоянных полях (линейный электрооптический эффект, эффект Керра, эффект Фарадея и др. [10, 11]). После появления лазеров, являющихся источниками сильных высокочастотных полей, нелинейные эффекты стапи изучаться особенно интенсивно, возникла новая область оптики — нелинейная оптика, изучающая нелинейные свойства различных сред при преобразовании излучения. [c.5]

Линейный электрооптический эффект наблюдается лишь в кристаллах, лишенных центра инверсии [8,66]. Первый молекулярный кристалл, в котором был зарегистрирбван значительный линейный электрооптический эффект, — кристалл гексаметилентетрамина [173, 210]. В работе [c.142]

Первым молекулярным кристаллом, в котором был обнаружен значительный электроптический эффект, связанный с электрохромизмом полосы поглощения, сопровождающейся ПЗ, был кристалл л<ега-нитроанилина [129, 135]. Электрооптический эффект в кристалле л<е71 -нитроанилина наблюдался и раньше. Так, в работе [211] бьшо показано, что "полуволновое напряжение для этого кристалла равно 10 кВ при толщине I -1 мм. В работах [129, 135] линейный электрооптический эффект в этом кристалле был полностью отнесен за счет вклада полосы переноса заряда, наблюдающейся в электронном спектре. [c.142]

Модуляторы интенсивности оптического излучения, в которых используется линейный электрооптический эффект, работают чаще всего на кристаллах Ы)Р,ииобатов и формиатов [243]. Принцип действия таких модуляторов основан на использовании наведенного электрическим полем двулучепреломления (см. разд. 3.3), что позволяет с помощью внешнего электрического поля низкой частоты управлять поляризацией излучения, проходящего через нелинейный элемент. Повороту плоскости поляриза-цщ на 90° соответствует 100%-ная модуляция интенсивности оптического и31яучения. Управляющее напряжение, дающее 100%-ную модуляцию, является важной характеристикой таких модуляторов. Очевидно, что это напряжение обратно пропорционально нелинейной восприимчивости ХаЬс( > J, 0). Нелинейная восприимчивость ХаЬс -мега-нитроанилина [c.178]

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]

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]

Г42 = 51 И Гзз. Большой электрооптический эффект наблюдается в этих кристаллах при приложении электрического поля вдоль полярной оси с и распространении света нормально к этому направлению. При комнатной температуре в поляризованном кристалле Bao,25Sro,75Nb20e поперечный линейный электрооптический- эффект на два [c.118]

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]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...