Если поместить пластинку между параллельными поляризаторами (рис.11.3), то через пластинку пройдут составляющие, амплитуды которых согласно (11.4) будут
(11.7)
Для определения интенсивности прошедшего света рассмотрим рис. 11. 4. Через анализатор пройдут составляющие колебаний
или
(11.7)
Амплитуда результирующей волны, вышедшей из анализатора, определяется интерференционным соотношением
(11.8)
где
– разность фаз волн.
При j
= 45°
(11.9)
Интенсивность прошедшего света
(11.10)
Если плоскость анализатора повернута на 90° (скрещенные поляризаторы), то амплитуда результирующей волны определяется соотношением:
(11.11)
Интенсивность прошедшего света
(11.12)
§ 11.2. Линейный электрооптический эффект (эффект Поккельса)
В некоторых кристаллах в обычных условиях диэлектрическая проницаемость e изотропна. Тогда поверхность одинаковой величины e является сферой
x2+y2+z2=e. (11.13)
Если
электрическое поле Е приложено вдоль оси z,
то показатель преломления пzостается
постоянным. Однако в плоскости, перпендикулярной z,
показатель преломления изменяется на величину 
, пропорциональную
электрическому полю Еz.
Тогда
сфера диэлектрической проницаемости (11.13) преобразуется таким образом, что
показатель преломления изменится в направлении х и у:
nx=n+;
ny=n-;
(11.14)
Величина линейного электрооптического эффекта определяется соотношением
(11.15)
где r - электрооптический коэффициент.
При определенной ориентации электрического поля к кристаллографическим осям г максимален и составляет (1,5...7)×10-10 см/В для оптических полупроводников. Две составляющие, на которые можно разложить плоскополяризованный свет, распространяются с различными скоростями. Это приводит к разности фаз
(11.16)
где Еzd – напряжение, приложенное к кристаллу толщиной d.
При 
=p/2 плоскополяризованный свет
преобразуется в эллиптически поляризованный (рис.11.5).
Рис. 11.3
В последние десятилетия было обнаружено и исследовано большое число кристаллов, обладающих большим электрооптическим эффектом при напряжениях порядка десятков и сотен вольт. На основе эффекта Поккельса разработан ряд устройств управления когерентным оптическим излучением. Почти все созданные модуляторы света основаны на эффекте Поккельса. Малая инерционность эффекта позволяет осуществлять модуляцию света до частот ~1013 Гц и получать гигантские по мощности световые импульсы малой длительности. Блок-схема модулятора света на ячейке Поккельса показана на рис. 11.6.
Рис.11.6
1 – лазер; 2 – линза; 3 – звуковой генератор; 4 – генератор СВЧ; 5 – ячейка Поккельса
§ 11.3. Квадратичный электрооптический эффект (эффект Керра)
Молекулы некоторых стекол, жидкостей, газов в обычных условиях имеют хаотически ориентированные дипольные моменты. Это приводит к тому, что вещество изотропно и в естественных условиях анизотропия оптических свойств отсутствует.
Внешнее электрическое поле Е ориентирует дипольные моменты молекул. При этом диэлектрические проницаемости и, следовательно, показатели преломления вдоль электрического поля eII, nII и перпендикулярно полю e^, n^, становятся различными, в результате чего вещество приобретает свойства одноосного кристалла с оптической осью, ориентированной вдоль поля (рис.11.7). Ячейка Керра состоит из кюветы, наполненной, как правило, нитробензолом (СбН5NO2), и конденсатора.
Рис. 11.7
Возникающая разность показателей преломления квадратично зависит от напряженности поля
(11.16а)
где l, – длина волны света; В - постоянная Керра.
Разность хода обыкновенного и необыкновенного лучей
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.