ify"> На малюнку 2 показана осередок Поккельса, в якій спостерігається поздовжній ефект Поккельса.
Рисунок 2.1 - Осередок Поккельса
0 і J - інтенсивність світла на вході і виході осередку Поккельса.
Електричне поле в кристалі 1 може бути створене за допомогою кільцевих електродів 2, до яких докладено напруга U [5].
Дуже швидкий час відгуку (теоретично до пикосекунд) є одним з основних переваг ЕО осередків Покельса над іншими типами оптичних модуляторів. Але на практиці виникають обмеження, пов'язані з ємністю осередку і виникаючими звідси проблемами створення відповідних генераторів керуючих напруг (драйверів) для роботи на високих частотах (до 1 ГГц). Слід мати на увазі, що ЕО коефіцієнти зменшуються на високих частотах. На високих частотах слід також брати в розрахунок діелектричні втрати в кристалі. Останнім часом для модуляції добротності твердотільних лазерів з високою імпульсною потужністю успішно застосовується кристал ВВО. Слід зазначити, що електрооптичні осередки можуть застосовуватися не тільки для безпосередньої модуляції світлового потоку, наприклад, в лазерних системах, але і в якості чутливих елементів датчиків електричних полів (електрооптичні сенсори). Зокрема, для систем вимірювання високих напруг можуть використовуватися осередку Покельса на кристалах ортогерманата вісмуту (Bi4Ge3O12) з волоконним введенням - висновком світлового випромінювання, що забезпечує хорошу гальванічну розв'язку і високу завадостійкість. Для аналогічних цілей можуть також застосовуватися кристали Bi12GeO20 і Bi13SiO20 [4].
Характеристика і параметри вимірювального пристрою визначаються насамперед характеристиками осередків Поккельса, з яких найважливішими є наступні.
Граничне напруга, яке додається до Електрооптичного кристалу, визначається його електричною міцністю і на практиці обмежується кількома кіловольт. Тому при вимірюванні більш високих напруг застосовують дільник напруги, до якого підключається осередок Поккельса.
Частотна характеристика осередку Поккельса розділяється на три області:
область низьких частот, від 0 до резонансних. Частотна характеристика в цій області линейна;
область частот поблизу основної частоти п'єзоелектричного резонансу. Ефект Поккельса характерний тільки для п'єзоелектричних кристалів, які на певній частоті, обумовленої розмірами основного перерізу кристала, резонують. Це призводить до того, що в частотній характеристиці на резонансній частоті з'являються викиди (пьезозвони). Демпфірування цих коливань здійснюється механічним затисненням кристала;
область високих частот за основний резонансною частотою. Ця область характеризується зменшенням чутливості осередку @ на 4% порівняно з областю низьких частот і тягнеться до 10 10 Гц. Частотна характеристика в цій області практично лінійна.
Потужність, споживана осередком, мала, так як провідність кристала незначна (питомий опір дегідрофосфата калію »10 жовтня Ом? см), а ємність комірки не перевищує декількох пикофарад.
Світовий пучок, що проходить крізь комірку, повинен мати дуже мале розбіжність, так як при поширенні світла в кристалі похило до його оптичної осі функція спотворюється через наявність природного двулучепреломления. Допустимий кут розбі...
