Электрооптические постоянные

Электрооптической постоянной Керра на- [c.769]

Таблица 7.3. Линейные электрооптические постоянные

III, Vol. 2. (Tom 2 дополняет и расширяет содержание тома 1 и включает дополнительные области электрооптические постоянные и нелинейные диэлектрические чувствительности кристаллов, стр. 102—123.) [c.564]

В случае фоторефрактивных кристаллов выбором ориентации полярной оси можно реализовать различие в силах отражательных и пропускающих решеток из-за различных электрооптических постоянных. В наших обозначениях это эквивалентно различию в ту. [c.77]

Содержание монографии раскрывается в восьми главах. В первой главе дается общая характеристика спектров поглощения атмосферных газов и газов антропогенного происхождения обзор существующих в настоящее время атласов параметров спектральных линий, а также принципы и результаты построения автоматизированных банков параметров спектральных линий поглощения молекулярных газов для решения задач атмосферной оптики плексов лазерных спектрометров видимого и ИК-Диапазона, посвящена рассмотрению новых теоретических методов анализа тонкой структуры колебательно-вращательных спектров молекул и их электрооптических постоянных. В третью главу включены результаты, полученные в ходе исследований по новому перспективному направлению — созданию систем аналитических вычислений в молекулярной спектроскопии. В четвертой главе сконцентрированы результаты теоретических исследований формы контуров спектральных линий в газах, в том числе оригинальные результаты по теории крыльев линий в слабом и сильном световом поле. [c.6]

Количественные методы и результаты расчета электрооптических постоянных молекул атмосферных газов [c.63]

Электрооптические постоянные 63 Эффект насыщения поглощения 102, 179, 181 [c.245]

Полуширина линии или полосы Разрешающая сила спектрального прибора Угловая дисперсия спектрального прибора Линейная дисперсия спектрального прибора Энергетический выход люминесценции Квантовый выход люминесценции Угол поворота плоскости поляризации Постоянная вращения Удельная постоянная вращения Показатель преломления обыкновенного луча Главный показатель преломления необыкновенного луча Электрооптическая постоянная Степень поляризации Степень деполяризации [c.215]

Таблица 31.17. Постоянная Керра жидких и газообразных электрооптических материалов [30]

Более быстрое включение может быть осуществлено при помощи электрооптических затворов, основанных на эффектах Керра и Поккельса. Используемая для этой цели ячейка Керра представляет собой кювету, заполненную нитробензолом и помещенную между обкладками конденсатора. Иногда конденсатор помещается внутрь кюветы. Если приложить к конденсатору постоянное напряжение, то нитробензол становится двоякопреломляющим. В этом случае показатели преломления вдоль электрического поля п и перпендикулярно полю nj. становятся различными. При падении на ячейку плоскополяризованного луча с плоскостью поляризации под углом 45° к направлению электрического поля в ячейке вследствие двойного лучепреломления происходит разложение луча на два взаимно перпендикулярных, распространяющихся с различными скоростями. По выходе из ячейки лучи имеют некоторую разность фаз ф и, складываясь, образуют эллиптически-поляризованный луч. Эксцентриситет эллипса и его ориентация зависят от ф, значение которой определяется приложенной разностью напряжения V. При определенном напряжении Уц можно достигнуть разности фаз 180°, при этом выходящий луч будет иметь плоскость поляризации, повернутую на 90° по отношению к плоскости поляризации входящего в ячейку луча. [c.30]

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]

В жидких кристаллах наблюдается много электрооптических эффектов. Большинство из них состоит в том, что оптические свойства жидких кристаллов изменяются в присутствии внешнего электрического поля. У молекул жидких кристаллов была обнаружена тенденция поворачиваться таким образом, чтобы максимум диэлектрической проницаемости имел место в направлении внешнего электрического поля. Поскольку сам жидкий кристалл весьма анизотропен, любое изменение в его структуре легко обнаружить оптическими средствами. В жидком кристалле постоянная времени переориентации молекул имеет величину порядка 10 с и зависит от вязкости. [c.288]

В гл. 9 было показано, что при взаимодействии световых пучков со звуковой волной в фотоупругой среде возникает много интересных явлений. Эти явления (например, брэгговская дифракция) могут быть использованы при создании модуляторов света, дефлекторов пучков, перестраиваемых фильтров, анализаторов спектра и устройств обработки сигналов. Использование акустооптического взаимодействия позволяет модулировать лазерное излучение или обрабатывать с высокой скоростью информацию, переносимую излучением, поскольку при этом отпадает необходимость в использовании каких-либо механических перемещающихся элементов. Это свойство аналогично электрооптической модуляции с той лишь разницей, что при акустооптическом взаимодействии вместо постоянных полей применяются ВЧ-поля. Последние достижения в применениях акустооптических устройств обусловлены главным образом наличием лазеров, которые генерируют интенсивные когерентные световые пучки, развитием эффективных широкополосных преобразователей, генерирующих упругие волны с частотами вплоть до микроволновых, а также открытием веществ, обладающих замечательными упругими и оптическими свойствами. В данной главе мы изучим различные устройства, основанные на брэгговской дифракции. Будут рассмотрены их характеристики пропускания, эффективность дифракции, рабочая полоса частот и другие параметры. [c.393]

Основной принцип электрооптической модуляции в диэлектрических волноводах заключается в отводе всей или части мощности из моды ТЕ (или ТМ) на входе в моду ТМ (или ТЕ) на выходе с помощью внешнего постоянного (или низкочастотного) электрического поля. Для определенности рассмотрим следующий случай преобразования мод ТМ — ТЕ. Такое преобразование происходит из-за возмущения функции диэлектрической проницаемости s(x), производимого внешним электрическим полем через электрооптический эффект. Пусть Де есть изменение тензора диэлектрической проницаемости (х), обусловленное наличием постоянного электрического поля. В соответствии с результатами, полученными в разд. 6.4 и [c.483]

Основанный на направленной связи [12] электрооптический переключатель имеет следующие конструктивные параметры. Длина L ответвителя выбирается таким образом, чтобы при 5 = 0 (случай фазовой синхронизации) кЬ = ж/1. Из выражения (11.8.13) следует, что при Z - L вся мощность из волновода а переходит в волновод Ь. Переключение достигается приложением электрического поля к волноводу а (или Ь). При этом изменение постоянной распространения должно равняться [c.500]

Необходимо отметить, что отношения S o/So, входящие в выражения для электрооптических и нелинейно-оптических коэффициентов, у приведенного ряда соединений остаются приблизительно постоянными. Среднее значение o/ S o = (6 0,5)10 эВ м Отсюда можно сделать заключение, что различные материалы, содержащие октаэдры ВОб, имеют близкие дисперсионные свойства показателей преломления. [c.341]

Рассмотрим теперь объемное распределение заряда для случая поперечного электрооптического эффекта. Как и раньше, будем полагать, что электрооптический кристалл включен в двухслойную структуру, показанную на рис. 7.4, а заряд находится в объеме кристалла в слое толщиной da, примыкающем к границе раздела между кристаллом и изолирующим слоем 1. Заряд представляет собой синусоидальную зарядовую решетку с амплитудой р, которая постоянна по толщине заряженного слоя. Зависимости ф1,з можно получить, просуммировав вклады в модуляцию света всех слоев объемного заряда. Для этого проинтегрируем (7.67) по переменной Zo и получим [7.10] [c.153]

Для импульсной модуляции лазерного пучка можно использовать электрооптический модулятор или дисковый прерыватель можно также взять лазер, работающий в импульсном режиме. На рис. 156 представлена необходимая кривая интенсивности освещения по крайней мере два импульса длительностью т, которые разделены временным интервалом Т. При этом полагают, что время экспозиции достаточно мало для того, чтобы можно было считать, что каждая точка объекта за время экспозиции смещается по прямой линии и с постоянной скоростью. Спроектируем с помощью объектива О изображение диффузного объекта А на фотопластинку Н (рис. 157) и для простоты предположим, что смещения различных частей объекта происходят в направлении, перпендикулярном оптической оси системы. Пусть D(t], ) описывает распределение интенсивности в спекл-структуре, наблюдаемой в плоскости изображения А. Предположим [c.151]

Оптические несуш,ие частоты можно модулировать столь же разнообразными способами, как и обычные несуш,ие, т. е. по амплитуде (интенсивности), фазе, частоте или методом однополосной модуляции (с переносом частоты). Модуляцию можно осу-ш,ествлять либо внутри резонатора лазера, либо внешними элементами системы. Механизмом модуляции может служить сдвиг фаз, обусловленный электрооптическим эффектом, акустическое взаимодействие, а также целый ряд других явлений. В данном параграфе мы изложим прямые или гетеродинные методы детектирования модуляции эти методы позволяют определять коэффициент модуляции независимо от ее характера. Сначала излагается очень простой метод измерений на постоянном токе который позволяет косвенным путем определить высокочастотный сдвиг фаз во внешнем электрооптическом модуляторе. В этом вводном примере рассматривается, пожалуй, самый ценный метод определения модуляции, поскольку многие внешние оптические модуляторы — электрооптического типа. [c.487]

В ячейке Поккельса с продольной конфигурацией величина двулуче-преломлення Дп = —Пу, создаваемая при приложении к ячейке постоянного (продольного) напряжения V, равна im — n rQ VjL, где По—(обыкновенный) показатель преломления, L — длина кристалла в ячейке и гез — соответствующая электрооптическая постоянная нелинейного кристалла. Выведите выражение для напряжения, которое необходимо приложить к ячейке Поккельса, чтобы система поляризатор — ячейка Поккельса, показанная на рис. 5.28, находилась в закрытом положении. [c.328]

Проявление колебаний одновременно в спектре инфракрасного поглощения и в спектре комбинационного рассеяния света, т. е. отсутствие центра инверсии, означает, что кристалл является пьезоэлектрическим. Это эквивалентно также утверждению, что в кристалле должен наблюдаться линейный электрооп-тический эффект (эффект Поккельса). Хотя мы здесь и не собираемся проводить подробное обсуждение теории комбинационного рассеяния света в пьезоэлектрических кристаллах, основные новые эффекты можно достаточно просто рассмотреть на базе уже изложенной теории. Ограничимся обсуждением кубических пьезоэлектрических кристаллов, относящихся к точечной группе Гй. В кристаллах этого класса для полного описания электрооптического эффекта необходимо знать единственную электрооптическую постоянную. Напомним [35], что электро-оптический эффект состоит в модуляции оптической поляризуемости кристалла приложенным извне электрическим полем. Но в нащем рассмотрении роль приложенного , или внешнего , электрического поля выполняет макроскопическое поле сопровождающее длинноволновое дипольное оптическое колебание, взаимодействующее с собственным нолем. Поэтому линейный электрооптический эффект означает наличие тензорной свя-зц между макроскопическим электрическим полем и оператором [c.55]

Разработанная автоматизированная информационная система АТЛАС позволяет проводить оценки поглощения излучения конкретного монохроматического источника, выбор оптимальных длин волн для задач атмосферного газоанализа, расчетов электрооптических постоянных молекул и т. д. [c.27]

Прежде чем приступить к анализу экспериментальных электрооптических коэффициентов, следует в какой-то степени познакомиться с тем, как эти данные получают. Большинство общепринятых методов определения электрооптических коэффициентов заключается в измерении изменений фазы света и интенсивностей побочных максимумов. Все изменения фазы (7.3.11) и интенсивностей в побочных максимумах (7.3.15) непосредственно связаны с соответствующими электрооптическими коэффициентами. Оба метода измерений обычно реализуются при квазиэлектростатических условиях, т. е. при частотах модуляции, которые много ниже фундаментальных частот акустических резонансов образца. При этих условиях кристалл может свободно деформироваться в соответствии с законами пьезоэлектричества и изменение напряжения в нем отслеживает модуляцию поля. Измеренный таким образом электро-оптический коэффициент обозначают через гТ , (низкочастотный ко- фициент). Если частота действующего электрического поля много выше фундаментальных частот акустических резонансов, то кристалл не деформируется и является фактически сжатым (т. е. находится при постоянном сжатии). В этом случае измеренный электро- [c.284]

В предыдущем разделе мы рассматривали некоторые общие свойства мод диэлектрического волновода и, в частности, получили решения для локализованных мод, распространяющихся в волноводном слое. Волноводные моды могут быть возбуждены и распространяться вдоль оси (г) диэлектрического волновода независимо друг от друга при условии, что диэлектрическая проницаемость е(х, у) = е п (х, у) сохраняется постоянной вдоль оси z. В случае когда имеется возмущение диэлектрической проницаемости Де(г, v, z), обусловленное несочершенствами волновода, искривлением оси, наличием гофра на поверхности и т. п., собственные моды оказываются связанными между собой. Иными словами, если на входе волновода возбуждается чистая мода, то некоторая часть ее мощности может перейти в другие моды. Существует большое число экспериментов и устройств, в которых намеренно создают взаимодействие между такими модами [2—5, 7]. Два типичных примера относятся к преобразованию мод ТЕ ТМ электрооптическими методами [4, 5], с помощью акустооптического эффекта [2] или взаимодействия прямой и обратной мод из-за наличия гофра на одной из границ волновода. В данном разделе для описания такого взаимодействия мод мы используем теорию связанных мод, развитую в гл. 6. Некоторые из важных результатов можно кратко описать следующим образом. Возмущение диэлектрической постоянной представляется небольшим возмущающим членом Ле(х, у, г). Тогда тензор диэлектрической проницаемости как функция пространственных координат запишется в виде [c.459]

ГО двулучепреломления в волноводном слое и в подложке имеют различные постоянные распространения, зависящие от их состояния поляризации. В этих случаях для компенсации рассогласования ехр[г(/3 - i3j )z] в (11.7.5) можно использовать в соответствии с выражениями (11.7.5) и (11.7.6) целенаправленное периодическое изменение функции °(г) или r z) с периодом 2тгф] — )3 ), что снова приводит к согласованию фазы. Недавно в работах [4, 5] было сообщено о полном электрооптическом преобразовании мод ТЕ <- ТМ в волноводе из LiNbOj с Ti-диффузией при использовании периодического изменения приложенного электрического поля. При данном периоде расположения электродов Л полное преобразование мощности мод достигается только для длины волны удовлетворяющей условию синхронизации фаз [c.490]

Исторически первым и наиболее простым типом таких ПВМС является структура фотопроводник — жидкий кристалл (ФП — ЖК). В ней слои поликристаллического или аморфного фото-проводиика и жидкого кристалла заключены между прозрачными электродами, к которым прикладывается постоянное или переменное питающее напряжение (рис. 3-8), При освещении фотопроводника экспонирующим излучением его проводимость (полное сопротивление) изменяется, в результате чего происходит перераспределение питающего напряжения между слоями ФП и ЖК- Это приводит к возникновению электрооптического эффекта в слое ЖК и к модуляции считывающего изл чення в соответствии с распределением освещенности фотопроводника. [c.142]

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]

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]

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]

Для применения НБН в качестве электрооптических и нелинейно-оптических элементов в лазерных системах необходимо иметь монодоменные кристаллы. С этой целью производится их монодоменизация — нагрев и охлаждение до комнатной температуры в постоянном электрическом [c.217]

При прохождении монохроматической волны с частотой oi через нелинейный оптический кристалл, не обладающий инверсной симметрией, т. е. через электрооптический кристалл, в поляризации второго порядка, кроме составляющей с частотой Di-b(0i = 2 Di, используемой в качестве второй гармоники, образуется составляющая с разностной частотой oi — oi = 0, соответствующая образованию постоянного поля и постоянного напряжения. Этот эффект, называемый оптическим выпрямлением, можно классифицировать как обратный электрооптический эффект. Его наблюдали при генерации второй гармоники Басс, Франкен, Уорд и Вайнрейх [8.56] еще в 1962 г. Эффект [c.290]

На практике в большинстве случаев модуляция света осуществляется за счет сдвига фаз в электрооптическом модуляторе, находящемся вне резонатора. За счет относительного сдвига фаз волн, поляризованных вдоль двух главных осей электрооп-тического кристалла, свет (в зависимости от его поляризации на входе) можно модулировать по поляризации, по интенсивности или по фазе. В большинстве случаев достаточно знать электрооптический сдвиг фаз, чтобы определить коэффициент модуляции любого типа. Здесь мы изложим способ определения СВЧ-сдвига фаз путем измерений на постоянном токе. Метод сводится к определению характеристик модулятора, а не к измерению параметров модуляции пучка света при данных условиях работы и при данном виде модуляции. [c.488]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...