晶体折射率椭球系数.pptVIP

(2) 外加电场平行于光轴的电光效应 由(l9)式可以看出，这个方程的 x32 项相对无外加电场时的折射率椭球没有变化，说明感应折射率椭球的一个主轴与原折射率椭球的 x3 轴重合。 假设感应折射率椭球的新主轴方向为 x?l、x?2、x?3,则由 x?l、x?2、x?3 构成的坐标系可由原坐标系(O-x1x2x3 )绕 x3 轴旋转 ? 角得到，相应的坐标变换关系为 (2) 外加电场平行于光轴的电光效应 x1 x1? x2? x2 O ? ? (x1, x2) (x1?, x2?) x3 x3? (2) 外加电场平行于光轴的电光效应 将上式代入(19)式，经过整理可得： 由于 x?l、x?2、x?3 为感应折射率椭球的三个主轴方向,所以上式中的交叉项为零，即应有 (2) 外加电场平行于光轴的电光效应 因为 ?63、E3 不为零，只能是 所以 (2) 外加电场平行于光轴的电光效应 感应折射率椭球的三个主轴方向为原折射率椭球的三个主轴绕 x3 轴旋转 450 得到,该转角与外加电场的大小无关，但转动方向与电场方向有关。 (2) 外加电场平行于光轴的电光效应 x1 x2 x3 E3 x1? x2? x1 x2 x3 E3 x2? x1? (2) 外加电场平行于光轴的电光效应 若取 ?＝450，折射率椭球方程为 或 (2) 外加电场平行于光轴的电光效应 或写成 该方程是双轴晶体折射率椭球的方程式。 KDP 型晶体在外加电场 E3 后,由原来的单轴晶体变成了双轴晶体。其折射率椭球与 x1Ox2 面的交线由原来的r＝no 的圆，变成现在的主轴在 450 方向上的椭圆。 (2) 外加电场平行于光轴的电光效应 x1 x2 x?1 x?2 n0 n1? n2? O 450 E=0时的 圆截面 E=E3时的 椭圆截面 x3 x3? 现在进一步确定感应折射率椭球的三个主折射率: 首先，将(22)式变换为 (2) 外加电场平行于光轴的电光效应 因为?63 的数量级是10-10 cm/V,E3 的数量级是104 V/cm,所以 ?63 E3 1，故可利用幂级数展开，并只取前两项的关系，将上式变换成 (2) 外加电场平行于光轴的电光效应 由此得到感应折射率椭球的三个主折射率为 (2) 外加电场平行于光轴的电光效应 (2) 外加电场平行于光轴的电光效应 ①单轴晶体变成了双轴晶体 ②三个主折射率的变化如下： * 第6章晶体的感应双折射(Induced birefringence in crystals ) 上一章讨论了双折射现象。这种双折射现象是由于晶体结构自身的各向异性决定的,称为自然双折射。 当晶体受到应力、电场、磁场等外界作用，其结构发生变化时，将产生与外场作用有关的双折射现象,叫做感应双折射。 由于这种感应双折射可以根据人们的意志加以控制，所以在光电子技术中获得了广泛的应用。 讨论光在电场、超声场和磁场作用下的晶体中的传播规律。 第6章晶体的感应双折射(Induced birefringence in crystals ) 6.1 电光效应 (Electro-optic effect) 当外加电场较大，足以将原子内场(?3×l08 V/ cm)扰乱到有效程度，就可以使本来是立方晶体或单轴晶体变为双轴晶体。 这种因外加电场使介质光学性质发生变化的效应,叫电光效应。 6.1.1 电光效应的描述 (Description of electro-optic effect) 光在晶体中的传播规律遵从光的电磁理论，利用折射率椭球可以完整而方便地描述出表征晶体光学特性的折射率在空间各个方向的取值分布。 外加电场对晶体光学持性的影响，必然会通过折射率椭球的变化反映出来。因此，可以通过晶体折射率椭球的变化来研究外电场对晶体光学特性的影响. 描述晶体光学各向异性的折射率椭球在直角坐标系(O-x1x2x3 )中的一般形式为 x3 x2 x1 6.1.1 电光效应的描述 (Description of electro-optic effect) 若令 6.1.1 电光效应的描述 (Description of electro-optic effect) 则折射率椭球的表示式为 6.1.1 电光效应的描述 (Description of electro-optic effect) 如果将没有外加电场的晶体折射率椭球记为 外加电场后，晶体的感应折射率椭球记为 6.1.1 电光效应的描述 (Description of electro-optic effect) 则折射率椭球的变化可很方便地用系数的变化 ?Bij 描述，上式可写成 ?Bij 是由外加电场引起的，它应与外加电场有关系。一般情况下，