Искусственное двулучепреломление

Выше отмечалось, что двулучепреломление возникает в анизотропных кристаллах с несимметричной структурой. Такую анизотропию можно вызвать искусственно в естественно-изотропных веществах путём односторонней деформации. В свою очередь, одностороннюю деформацию можно получить помещая вещество в электрическое поле, т.е. прикладывая к нему электрическое напряжение (пьезоэлектрический эффект). Например, молекулы жидкости, обладающие электрическим моментом (или приобретающие эти моменты под растягивающим действием электрического поля), ориентируются вдоль поля и поэтому оптические свойства жидкости становятся различными вдоль направления вектора напряженности электрического поля и перпендикулярно к нему. Показатели преломления п_е и п_о при этом изменяются неодинаково, так что их разность может быть пропорциональной напряженности приложенного электрического поля (линейный электрооптический эффект Поккельсав кристаллах) или пропорциональный квадрату напряженности приложенного электрического поля (нелинейный электрооптический эффект Керра в жидкостях). Эффект Поккельса проявляется во многих кристаллах, эффект Керра можно наблюдать в нитроглицерине, сероуглероде и подобных им жидкостях. В технике, например, в оптической связи, чаще используют эффект Поккельса из-за его линейности и низкого рабочего напряжения , где k - постоянная Поккельса, Е_вн - напряженность приложенного внешнего поля, и, следовательно, разность хода, приобретаемая лучами на пути d. .

Схема установки для наблюдения эффекта Поккельса показана на рис. 1. Свет от источника естественного света проходит через первый по­ляризатор из которого выходит луч поляризованный в направлении оптической оси АА. Поскольку оптическая ось второго поляри­затора П₂ направлена под углом 90° к оси П₁, то луч через П₂ не проходит и интенсивность света на выходе .При подаче напряжения U на кристалл, в котором действует эффект Поккельса (рис.1), скорости распространения обыкновенного и необыкновенного лучей (две взаимно перпендикулярные составляющие вектора Е, показанные на рис.1) в нем начинают отличаться друг от друга, появляется разность хода между ними. Это приведёт к тому, что направление результирующего вектора Е в выходящем луче отклонится от перпендикуляра к оси П₂, и свет пройдёт через П₂. В зависимости от напряжения U можно менять угол между осью П₂ и плоскостью поляризации вышедшего света, а значит и интенсивность прошедшего П₂ света. Таким образом, ячейка Поккельса позволяет осуществить амплитудную модуляцию оптического сигнала.

Дата добавления: 2015-08-05