Раздел: Документация
0 ... 4 5 6 7 8 9 10 ... 60  Рис. 14. Наблюдение пространственной когерентности иа двух щелях Кроме того, свет можно сфокусировать в маленькое пятно прн помощи линзы. Если фокусное расстояние линзы /, а диаметр пятна R, то существует зависимость R = /Д8. Понятно, что свет лазера фокусируется в столь малое пятно благодаря изначальной малой расходимости. Что такое электрооптический эффект? Электрооптический эффект — это изменение коэффициента преломления некоторых материалов под действием электрического поля. Материалы, обладающие таким свойством, называют электроопти-ческнми материалами. Электрооптические эффекты бывают двух видов: 1) коэффициент преломления линейно зависит от силы поля, приложенного к кристаллу, не имеющему внутренней симметрии (например, пьезокристаллу); 2) коэффициент пропорционален квадрату силы поля в веществах с внутренней симметрией. Первый называют эффектом Поккельса, а второй — эффектом Керра. Эффект Поккельса проявляется на кристаллах KDP(KH2P04), DKDP(KD2P04), 0DP(NH4H2PO4), LiNb03 и подобных им, эффект Керра можно наблюдать в нитроглицерине, сероуглероде и подобных им жидкостях. В технике, например в оптической связи, чаще используют эффект Пок-  Рис. 15. Модуляция света на основе электрооптического эффекта Поккельса / — неполяризованный входящий свет; н V —линейная поляризация света после поляризатора и после анализатора; / и IV — эллиптическая поляризация света в кристалле н после кристалла кельса из-за хорошей линейности и низкого рабочего напряжения. Электрическое поле создает в электрооптическом веществе анизотропию, порождающую двойное лучепреломление. Двойное лучепреломление изменяет поляризацию волны. А изменение поляризации широко используют для модуляции света. На рис. 15 показан принцип работы прибора на основе эффекта Поккельса. Под действием приложенного к кристаллу поля становятся различными коэффициенты преломления по трем осям кристалла (в оптических кристаллах такие состояния описываются эллипсоидом рефракции). Среди этих осей z — оптическая ось, а оси х и у образуют с плоскостью поляризации углы в 45°. Неполяризованный свет лазера приобретает такую поляризацию после прохождения входного поляризатора. Линейно поляризованный свет можно представить в виде двух составляющих хну, имеющих одинаковые фазы. Когда поле отсутствует, направление поляризации света после прохождения через кристалл сохраняется и анализатор, расположенный перпендикулярно входному поляризатору, не дает свету выйтн из прибора. Если к кристаллу приложить электрическое поле, изменятся коэффициенты преломления по осям хну, что приведет к различию скорости света вдоль этих осей, а это, в свою очередь, — к различию фаз проходящего света по составляющим хну. Разность фаз будет нарастать по мере прохождения через кристалл. На выходе из кристалла результатом суммирования колебаний по составляющим будет эллиптически поляризованный свет. При этом только часть энергии выйдет нз прибора через анализатор— это энергия колебаний, имеющих плоскость поляризации, параллельную заданной анализатором. При изменении напряжения, приложенного к кристаллу, будет меняться форма эллипса поляризации света. Таким образом, появляется возможность модулировать амплитуду световых волн при помощи электрического напряжения. Если разность хода по составляющим хну станет в точности равной половине длины волны, свет на выходе из кристалла станет линейно поляризованным в направлении, перпендикулярном поляризации прн входе, н интенсивность (квадрат амплитуды) излучения станет максимальной. Напряжение, дающее этот эффект, называют полуволновым, н ясно, что в модуляторах удобнее использовать материалы с малым полуволиовым напряжением. Зависимость интенсивности излучения от напряжения, приложенного к кристаллу, нелинейна, но можно придать ей линейность, поместив между кристаллом н анализатором четвертьволновую пластинку. Электрооптический эффект применяют не только для описанной выше модуляции света, но н для изготовления быстродействующих оптических затворов (время срабатывания порядка наносекунд), известных как затворы Керра, для изготовления оптических отклоняющих систем, в оптической памяти, в трехмерных модуляторах, в оптических бистабильных элементах. 0 ... 4 5 6 7 8 9 10 ... 60
|
