ратичний електрооптичний коефіцієнт.
Розглянемо процес поширення світлової хвилі через середовище (мал.1а), в якій показник заломлення n однаковий для хвиль, поляризованих уздовж осі Х і вздовж осіY (у вектора напруженості електричного поля хвилі паралельні Х і Y) .Скорості поширення цих хвиль в середовищі однакові і рівні v=c/n, де з-скорoсть світла у вакуумі, тобто додатковий фазовий зсув між векторами Ех i Еу, обумовлений різними швидкостями розповсюдження, не виникає. На мал.2а показано миттєве розподіл напруженості Е електричного поля хвилі для двох поляризацій (уздовж Х і вздовж Y).
Якщо падаюче світло має довільну поляризацію (еліптичну, кругову, лінійну), яка визначається вихідним фазовим зрушенням d1 між векторами Ех i Еу, то форма цієї поляризації в розглянутому випадку не зміниться. Нехай уздовж осі Х докладено електричне поле Е (рис.1б), що приводить до зміни показника заломлення - n для світлової хвилі з поляризацією, спрямованої уздовж осі Х. При цьому показник заломлення для світлової хвилі, поляризованої вздовж Y, залишиться колишнім.
. 3 Електрооптичний ефект в кристалах
А. Загальні вимоги для всіх кристалів;
. Найвища досяжна оптична однорідність. Якщо для видимого і УФ ділянок спектра кристала повинні бути практично бездислокаційних, відповідними по величинам поглинання і розсіяння кращому оптичному склу, то для ІЧ діапазону, можливо, деякий послаблення в частині однорідності-через менші абсолютних дифракційних обмежень при великих довжинах хвиль, але не в частині поглинання на робочих частотах.
2.Достаточно для практичних цілей твердість, що забезпечує гарну оброблюваність поверхонь робочих елементів; мабуть, мікротвердість повинна бути 120-150 кг/мм2 при бажаній 300-350 кг/мм2
. Мінімальна анізотропія теплового розширення і мінімальна, по можливості лінійна в робочому інтервалі температур, залежність використовуваних ефективних (електро-магнітно-п'єзооптичні та ін.) Коефіцієнтів.
. Нерозчинність у воді і звичайних розчинниках.
. Хороші діелектричні характеристики в тому числі в сильних полях, в діапазоні робочих частот, включаючи СВЧ, і в експлуатаційному інтервалі температур.
Б. Специфічні вимоги, обумовлені конкретними умовами застосування:
. Вид і величина лінійних і квадратичних електрооптичних коефіцієнтів r і g, що визначають оптимальну орієнтацію кристалічних елементів, призначених для конкретних приладів, заснованих на використанні ефектів Поккельса і Керра.
. Вид і величина діючих п'єзоелектричних і пружних коефіцієнтів d і c, що визначають оптимальну орієнтацію і геометрію кристалічних елементів приладу, що використовують ефекти дифракції на УЗ хвилях і п'єзооптичні резонанс.
. Те ж для п'єзооптичні постійних у випадку приладів, що використовують двухфотонную взаємодія для генерації гіперзвукових хвиль в обсязі кристалів з метою використання цих фонових дифракційних решіток для СВЧ модуляції і девіації пучків когерентного випромінювання.
. Те ж для діючих коефіцієнтів тензора оптичної нелінійності Х у поєднанні з дисперсійними характеристиками для кристалічних генераторів другої та четвертої гармонік і генераторів з параметричної перебудовою частоти випромінювання.
. 4 Поширення світла в анізотропному середовищі
У даному напрямку в двулучепреломляющие середовищі можуть поширюватися з різними фазовими швидкостями дві лінійно поляризовані хвилі, що мають взаємно ортогональні поляризації. У площині хвильового фронту лежать вектор D і вектор H, що співпадає за напрямком з індукцією.
Вектор ж Е в анізотропному середовищі не збігається з D і утворює деякий кут? (рис 1)
Вектор S, що характеризує напрямок потоку енергії у хвилі, компланарен з векторами Е, D, К і складає з вектором До кут?.
Якщо в напрямку коливань D поляризованої хвилі відкладати вектор, модуль якого пропорційний показнику заломлення кристала для цієї хвилі, і виконати це побудова для усіх можливих напрямків D і К, то кінці векторів опишуть замкнуту поверхню, звану оптичної індикатриси. Оптична індікатріса повністю визначає оптичні властивості кристала і в загальному випадку являє собою тривісний еліпсоїд. Якщо x, y, z-головні осі кристала, то рівняння індикатриси має вигляд
де головні показники заломлення середовища.
Якщо перетнути еліпсоїд площиною, що проходить через його центр і перпендикулярної до заданому напрямку К (рис.2), то фігурою перерізу в загальному випадку є еліпс: довжини його головних осей визначають значення n, а їх спрямування -відповідні напрями коливань (вектори D, D).
Симетрія кристала накладає певні вимоги на форму та орієнтацію оптичної індикатриси. Так для кубічних ...
