《实验4-5电光调制器性能的测试》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验4-5电光调制器性能的测试（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、南开大学基础物理实验教学中心近代物理实验室外场对晶体宏观性质的影响，主要反映在晶体 的折射率的变化上，这种变化虽小，但足以改 变光在晶体中传播的许多特性，因而可以达到 利用外场来控制光的传播方向、位相、强度、 偏振态等，从而使输出光成为可利用的讯号光 。 晶体的折射率因外加场而发生变化的现 象为电光效应。折射率与外电场成比例 改变的称为线性电光效应或普克尔效应 ，与外加场的二次方成比例改变的，称 为二次电光效应或克尔效应。外电场可 以是直流场或交变场，频率可高达超高 频或微波的范围。线性电光效应公式： 双折射o光和e光都是 偏振光，振动方 向互相垂直。o 光的折射率不随 方向而变，e光 的折射
2、率则随方 向而变。 折射率椭球折射率椭球（习惯称光率体）是描述晶体光学性质常用的示性面，在各向异性介质的主轴坐标系中，光率体用下式描述： 式中n1 、n2 、n3为该光率体在主轴方向上的折射率，称为主折射率 输出光的干涉在晶体的光学性质研究 和应用电光效应时，经 常要使用两个偏光镜， 一个偏光镜用于产生线 偏振光，称为起偏镜， 另一个偏光镜称检偏镜 或分析镜，它可使具有 一定光程差的两个相干 的线偏振光在同一个平 面内振动，引起干涉而 产生强度的变化。右图为检偏镜和起偏镜 偏振方向互相垂直情况 下的干涉。 本实验采用横向电光调制起偏镜和检偏镜偏振方向互相垂直的情况下，输出光 强与电压的关系如下
3、式：右图为相应的工作曲线实验所使用的主要仪器装置有：He-Ne激光器 ，直流电压，交流电压，双踪示波器，光检测 器，起偏镜，检偏镜，1/4波片等。晶体为铌酸锂单晶，n o=2.286 ，n e=2.200 ， 3m点群，负单轴晶。He-Ne激光的波长 =632810-8cm ()，电光调制晶体的 L=23mm ，D=2.5mm 。 调整光路：将激光方向调至水平，放入减光镜、起偏 镜、光栏、晶体、检偏镜、探测器。调节检偏镜和起偏镜偏振方向互相平行，并旋转减光 镜使得输入光强I0处于探测器的最大量程，记下光强。调节检偏镜和起偏镜偏振方向互相垂直，记下检偏镜 的偏振方向。放入晶体，并调节晶体的方位使
4、其光轴与激光方向平 行，此时光强应该接近于零，记下此最小光强。然后 调节检偏镜与起偏镜平行，测最大光强，算出消光比 ，若消光比在80以上，认为晶体光轴与激光平行。给晶体加直流电压，改变电压大小，同时记录光强， 将数据点描成工作曲线。测出半波电压，代入公式计 算电光系数。给晶体同时加上交流电和直流电，通过直流电 压改变输出光的波形。光信号与电压的关系最后在不加直流电压的情况下加入1/4波片，可观察到 光信号与无波片但是加V/2时的光信号相同。思考题思考题: :1怎样保证激光束是沿着晶体的光轴传播的？ 2如果P2/P1，导出被调制光强的公式。 3为什么在具有对称中心的晶体中，线性电光 效应不存在？ 4激光束的方向为什么必须沿着晶体的光轴入 射？如果激光束与光轴不平行，对实验结果有 何影响？为什么？1.李荫远，杨顺华，非线性光学，第一、 三章2.蒋民华，晶体物理，第五、六章3.肖定全，王民，晶体物理，第一、四、 六章相关内容4.许煜寰，铁电与压电材料，第三章5.Yair.A.Introduction to optical electronics,Chapterq (1976)
