電致雙折射效應

1.克爾效應 () (1875年) 盒內充某種液體,如硝基苯(C6H5NO2)

▲ 不加電場→液體各向同性→P2 不透光;

▲ 加電場→液體呈單軸晶體性質,光軸平行電場強度 E → P2 透光

—— 二次電光效應k — 克爾常數,U — 電壓

基本介紹

  • 中文名:電致雙折射效應
  • 外文名:kerr effect
  • 時間:1875年
  • 別名:克爾效應
簡介,套用,

簡介

電致雙折射(electric birefringence)效應也叫電光效應(photoelastic effect)。
克爾效應引起的相位差為:
△φk=π 時,克爾盒相當於半波片, P2 透光最強 。
例如:硝基苯
l = 3cm, d = 0.8cm, λ = 600nm
則產生△φk=π 的電壓為
會聚光的電光效應

套用

光開關: 當U=0時, ,光通不過 P2,關!
當U為半波電壓時,克爾盒使線偏振光的振動 面轉過 2α =900,光正好能全部通過P2,開!
優點:克爾盒的回響時間極短,每秒能夠開關109 次。可用於高速攝影、光測距、…
光通訊
若U 為信號電壓,則U 的變化引起的變化,也引起通過 P2 的光強的變化,也就是信號電壓調製了光強。
· 由光強的變化傳遞信息,可用於雷射光纖通訊。
·克爾盒有很多缺點:硝基苯有毒,易爆炸, 需極高純度和高電壓,故現在很少用。現用 KDP 晶體(磷酸二氫鉀)取代克爾盒。
2. 泡克爾斯效應(pockels effect) (1893年)
光傳播方向與電場平行,P1⊥P2,電極K 和 K′透明,晶體是單軸晶體,光軸沿光傳播方向。

泡克爾斯盒
▲不加電場→ P2 不透光。
▲ 加電場→晶體變雙軸晶體→原光軸方向附加了雙折射效應→ P2 透光。泡克爾斯效應引起的相位差:

—— 線性電光效應
no— o 光在晶體中的折射率;r — 電光常數;U —電壓。
時,P2 透光最強。
KH2PO4(KDP)、NH4H2PO4(ADP)等單晶都具有線性電光效應。
如 KDP no =1.51, 對 λ = 546nm 的綠光,
套用:
超高速開關(回響時間小於10-9s),顯示技術,數據處理…

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