物理实验晶体的电光效应课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,近代物理实验,晶体的电光效应,电科091,近代物理实验,1,实验目的,(1)掌握晶体电光调制的原理和实验方,法,(2)学会测量晶体半波电压、电光常数,的实,验方法,(3)了解一种激光通信的方法,实验目的,2,实验原理,次电光效应和晶体的折射率椭球,由电场所引起的晶体折射率的变化,称为电光效应。,通常可将电场引起的折射率的变化用,下式表示,n=no+aEo+bE02+,式中a和b为常数,n0为不加电场是晶体的,折射率。,实验原理,3,次项aE0引起的折射率变化的效应,称为一次电光效应,也称线性电光效,应或普克尔效应;由二次项bE02引起,折射率变化的效应,称为二次电光效,应,也称平方电光效应或克尔效应。,次电光效应只存在于不具有对称中,心的晶体中,二次电光效应则可能存,在于任何物质中,一次效应要比二次,效应显著。,次项aE0引起的折射率变化的效应,4,如图,通常用折射,率球来描述折射率,于光的传播方向、,振动方向的关系,在主轴坐标中,折,射率椭球及其方程,为,如图,通常用折射,5,式中n1,n,n3为椭圆球三个主轴方向上的,折射率,为主折射率。,当晶体加上电场后,折射率椭球的形,状、大小、方位都发生变化,椭球方程变,成,11237373,式中n1,n,n3为椭圆球三个主轴方向上的,6,晶体的第一次电光效应分为纵向,电光效应和横向电光效应两种。本实,验研究铌酸锂晶体的一次电光效应,用铌酸锂晶体的橫向调制装置测量铌,酸锂晶体的半波电压及电光系数,并,用两种方法改变调制器的工作点,观,察相应的输出特性的变化。,晶体的第一次电光效应分为纵向,7,电光调制原理,我们把信息加载于激光辐射的,过程称为激光调制,把完成这一过,程的装置称为激光调制器。,电光调制原理,8,因为激光实际上只起“携带”低频,信号作用,所以称为载波,而起控制,作用的低频信号时我们所需的,称为,调制信号,被调制的载波称为已调波,或调制光。,激光调制之所以常采用强度调制,形式,主要是因为光接收器一般都是,直接地响应其所接收的光强度变化的,缘故。,因为激光实际上只起“携带”低频,9,激光调制的方法有很多,如机械调,制,电光调制,声光调制,磁光调制,和电源调制等,一帮采用电光调制,电光调制根据所施加的电场方向的不,同,分为纵向电光调制和横向电光调,制。有KDP晶体纵调制和铌酸锂晶体横,调制两种经典的调制,本实验采用铌,酸锂晶体横调制。,激光调制的方法有很多,如机械调,10,物理实验晶体的电光效应课件,11,物理实验晶体的电光效应课件,12,物理实验晶体的电光效应课件,13,物理实验晶体的电光效应课件,14,物理实验晶体的电光效应课件,15,物理实验晶体的电光效应课件,16,物理实验晶体的电光效应课件,17,物理实验晶体的电光效应课件,18,物理实验晶体的电光效应课件,19,物理实验晶体的电光效应课件,20,物理实验晶体的电光效应课件,21,物理实验晶体的电光效应课件,22,物理实验晶体的电光效应课件,23,物理实验晶体的电光效应课件,24,物理实验晶体的电光效应课件,25,