高等光学-光在各向异性介质中的传播2-电光效应

1
二、
主要内容
电光效应：由电场引起的折射率变化； 磁光效应：由磁场引起的折射率变化； 弹光效应：由应力引起的折射率变化。

—>外界的各种因素引起晶体介电系数ε变化
—>引起折射率n变化
—>改变光的传播性质感应双折射：
r
r n με=
++221
E n ε()231
2
n n bE aE ++=二次电光效应/克尔效应（
KDP(磷酸二氢钾)晶体外形图
●光轴方向：x3轴；
●四次旋转-反演对称轴：
●二次旋转对称轴：
KDP晶体外形图
KDP晶体的线性电光张量：
外加电场E 后，KDP晶体的折射率椭球方程为22
222
2++n z n y n x e
o o
KDP晶体外形图
由偏振光干涉理论：
()h
Ud
n d n n o
e o λγπλπ
3
2+-=纵向泡克尔斯效应横向泡克尔斯效应
()h
Ud
n d n n o
e o λγπλπ
3
2+-=光波传播方向与外电场方向垂直，无需透明电极有关，可提高d/h 来降低半波电压；存在自然双折射引起的相位差，易受温度影响。

-
光波
x’1x’1
x’3
D
V y
z y
x z
V
通过检偏器输出的光强I与通过起偏器输入的光强I0之比I/I0为：
δ
I
光束通过玻璃光楔后的偏转
若光线沿x 2′轴方向入射，振动方向为x 1′轴方向，则根据前面的分析可知：光在下面棱镜中的折射率为：在上面棱镜中，由于电场与该棱镜的x 3方向相反，所以折射率为：因此，上下光的折射率之差为：
光束穿过偏振器后的偏转角为:式中，h 为x 3方向晶体宽度，l 为光线传播方向晶体的长度。

3633'
121E n n n o o γ+=↓
3633'
12
1E n n n o o γ-=↑3
63
3'1'1E n n n n o γ-=-=∆↓↑36333633U n Dh
l E n D l o o γγθ==
41
The end。