Лінійно поляризоване світло можна представити у вигляді двох складових х і у, що мають однакові фази. Коли поле відсутнє, напрямок поляризації світла після проходження через кристал зберігається і аналізатор, розташований перпендикулярно вхідному поляризатора, не дає світлу вийти з приладу. Якщо до кристалу прикласти електричне поле, зміняться коефіцієнти заломлення по осях х і у, що призведе до відмінності швидкості-світла уздовж цих осей, а це, у свою чергу, до відмінності фаз проходить світла за складовими х та у. Різниця фаз буде наростати в міру проходження через кристал. На виході з кристала результатом підсумовування коливань за складовими буде еліптично поляризоване світло, При цьому тільки частина енергії вийде з приладу через аналізатор-це енергія коливань, що мають площину поляризації, паралельну заданої аналізатором.
При зміні напруги, прикладеного до кристалу, буде, мінятися форма еліпса поляризації світла. Таким чином, з'являється можливість модулювати амплітуду світлових хвиль за допомогою електричної напруги. Якщо різниця ходу за складовими х і у стане в точності дорівнює половині довжини хвилі, світло на виході з кристала стане лінійно поляризованим в напрямку, перпендикулярному поляризації при вході, і інтенсивність (квадрат амплітуди) випромінювання стане максимальною. Напруга, що дає цей ефект, називають напівхвильового, і ясно, що в модуляторах зручніше використовувати матеріали з малим напівхвильового напругою,
Залежність інтенсивності випромінювання від напруги, прикладеної до кристалу, нелінійна, але можна додати їй лінійність, помістивши між кристалом і аналізатором чвертьхвильову пластинку.
Електрооптичний ефект застосовують не тільки для описаної вище модуляції світла, але і для виготовлення швидкодіючих оптичних затворів (час спрацьовування порядку наносекунд), відомих як затвори Керра, для виготовлення оптичних відхиляють систем, в оптичній пам'яті, в тривимірних модуляторах, в оптичних бістабільних елементах.
Для активного управління робочі тіла повинні змінювати свої оптичні характеристики по заданому закону при достатній частоті керуючого впливу. У відповідності зі сказаним можливо робочі тіла повинні володіти значним електрооптичнихвластивостям (лінійним або квадратичним), магнітооптичним або упругооптіческім ефектом або високої квадратичної полярізуємостью за наявності направлення синхронізму; для пасивного управління необхідне значне двупреломление або обертання площини поляризації.
В останнє десятиліття у всьому світі інтенсивно ведеться дослідження впливу електричного поля на вимірювання оптичних властивостей матеріалів - скла, кристалів, полімерів, в першу чергу на зміну їх показника заломлення, подвійного променезаломлення, дисперсії, поляризації.
Наведення електричним полем подвійне променезаломлення, зване електрооптичнихвластивостям ефектом Керра, зазвичай визначається для ізотропного матеріалу виразом:
де -довжина хвилі в м., Е- напруженість електричного поля в В/м, -відповідно показники заломлення в напрямках паралельно і перпендикулярно електричному полю і В-константа Керра в м/В2
Ведуться інтенсивні пошуки в декількох напрямках, об'єднаних спільною метою, -створення електрооптичних (ЕО) склоподібних, кристалічних і полімерних матеріалів з високою константою Керра, що перевищує константу Керра кварцового скла, для активних ЕО волоконних інтегральних структур, а так само розробкою технологій створення таких структур на базі цих матеріалів. ЕО волокно представляє найбільший інтерес з точки зору його використання в системах оптичного зв'язку і передачі інформації, в модуляторах, перемикачах та інших електрооптичних пристроях.
. 2 Поляризація світла
Світло, у якого напрями коливань вектора впорядковані якимось чином, називається поляризованим.
Світлова хвиля - це електромагнітна хвиля, у якої вектор завжди перпендикулярний напрямку поширення. Природний світло- це суміш величезного числа цугов, кожен цуг поляризований, але напрями векторів цих цугов різне. Тому природне світло не поляризоване, у нього відсутнє будь-яке впорядкування напрямків коливань вектора.
Електромагнітна хвиля, у якої вектор коливається в одній площині, називається плоско поляризованої.
Принцип дії поляризатора електромагнітної хвилі
Нехай на шляху електромагнітної хвилі розташована решітка з тонких, довгих, розташованих на відстані a lt ;? один до одного провідників.
Якщо падаюча на таку грати електромагнітна хвиля поляризована так, що вектор паралельний провідникам, то хвиля через грати не пройде. Відбудеться це з наступних причин:
а) вектор падаючої хвилі діятиме на електрони провідників з силою Електрони під дією ц...
