Линейный электрооптический эффект (эффект Поккельса)

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

В этом параграфе мы рассмотрим так называемый линейный электрооптический эффект, который в действительности основан на нелинейном взаимодействии второго порядка. Этот эффект был открыт Поккельсом еще в 1893 г. Открытие этого эффекта еще до введения в оптику мощных лазерных источников света было возможным потому, что в этом эффекте, как и в нормальном эффекте Керра, проявляется влияние сильного, однородного, постоянного поля 5.(0) на свойства среды по отношению к распространению оптических волн, амплитуды которых в принципе могут быть сколь угодно малыми. Как эффект второго порядка эффект Поккельса выступает только в кристаллах без центра инверсии (см. разд. 1.22). В средах с центром инверсии, например в изотропных веществах, аналогичный эффект может наблюдаться только в третьем порядке в этом случае он называется эффектом Керра. Для эффекта Поккельса основное соотношение между амплитудами поляризации и напряженности поля имеет вид [c.164]

Если изменение показателя преломления среды, происходящее под действием статического электрического поля, линейно зависит от его напряженности, то данный электрооптический эффект (эффект Поккельса) находит применение как в поперечных (поле перпендикулярно направлению распространения света), так и в продольных (направление поля и распространения света совпадают) амплитудных модуляторах света, в частности в качестве оптического затвора в лазерах (ячейка Поккельса). [c.209]

Линейный электрооптический эффект Поккельса [c.82]

Первый из них — управляемый импульсом напряжения от нескольких сот до нескольких тысяч вольт затвор на основе электрооптического эффекта (ячейка Поккельса 5 — рис. 1.96 ). Его действие основано на линейном электрооптическом эффекте Поккельса, возникающем в нецентросимметричных кристаллах при наложении электростатического напряжения. Наведенная электрическим полем искусственная анизотропия приводит к изменению состояния поляризации излучения, проходящего сквозь кристалл на глухое заднее зеркало б, и, следовательно, к просветлению системы из скрещенных поляризатора 7 и анализатора 8. Быстродействие такого затвора ограничено только крутизной фронта управляющего высоковольтного импульса и на практике составляет от 1 до 5-10 НС. [c.33]

Поккельса линейный электрооптический эффект 562 Покровное стекло 167 [c.748]

Не следует думать, что экспериментальное наблюдение взаимодействий, связанных с кубичными членами и членами более высокого порядка в (5), дело лишь последних лет. Часть указанных членов соответствует эффектам, экспериментальное изучение которых было начато еще в прошлом веке. Действительно, член с Хе после дифференцирования по Е дает Я = —поляризацию, пропорциональную напряженности статического электрического поля — хорошо известный линейный электрооптический эффект, или эффект Поккельса. [c.9]

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]

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]

Важнейшими электрооптическими эффектами являются эффекты Поккельса и Керра (линейный и квадратичный). Эффект Керра, как и электрострикция, наблюдается в любых диэлектриках, в то время как эффект Поккельса имеет место только в нецентросимметричных кристаллах (подобно пьезоэффекту). Оба эффекта широко используются в технике оптической связи и приборостроении для модуляции, переключения и других видов электрического управления световыми сигналами. Электрическое поле изменяет также коэффициент отражения света электроотражение — один из современных методов исследования оптических и динамических свойств кристаллов. [c.29]

Здесьи — тензоры третьего и четвертого рангов, которые характеризуют соответственно линейный электрооптический эффект (называемый также эффектом Поккельса) и квадратичный электрооптический эффект эффект Керра), Эффект Поккельса возможен лишь в кристаллах, не имеющих центра симметрии (т. е. не симметричных относительно инверсии), а эффект Керра наблюдается в центрально-симметричных кристаллах. [c.42]

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]

Мы уже установили выше, что квадратичная по полю нелинейная поляризация, описываемая нелинейной оптической восприимчивостью 2-го порядка ответственна за процессы генерации суммарной ((0 = 0 + С02) и разностной (со = oi - 02) частот, генерации второй оптической гармоники (со = 2 oi), оптического выпрямления (О - oi — 02). Эта же восприимчивость описывает линейный электрооптический эффект в постоянном поле, или эффект Поккельса (со = О + со), и процессы параметрического преобразования частоты (соз = oi + 02). [c.201]

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]

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]

Часто применяемые электрооптические модуляторы индуцируют фазовую решетку за счет эффекта Поккельса. Приложенное электрическое поле вызывает двулучепреломление в пленочном пьезоэлектрическом кристалле, наведенная оптическая ось которого параллельна вектору напряженности электрического иоля Е. Изменение необыкновенного показателя преломления меняет условия распрострапеиия световой моды, поляризованной вдоль поверхности волновода, и может приводить к ее отражению. Эти устройства практически безынерционны, а глубина модуляции линейна по напряженности поля. [c.312]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...