播时,因光的传播方向不同,光的折射率也不同。Р通常用折射率球来描述折射率球来描述折射率与光的传播方向、振动方向的光系,在主轴坐标中,折射率椭球及其方程为:Р Р式中n1,n2,n3为椭球三个主轴方向上的折射率,称为主折射率РxРyРzРn2Рn3Рn1Р当晶体加上电场后,折射率椭球的形状、大小、方向都发生变化,椭球方程变为:Р Р 晶体的一次电光效应分为纵向电光效应和横向电光效应两种。纵向电光效应是加在晶体上的电场方向与光在晶体里传播的方向平行时产生的电光效应;横向电光效应是加在晶体上的电场方向与光在晶体里传播的方向垂直时产生的电光效应。Р二、电光调制原理РKDP晶体纵调制? 设电光晶体是与xy平行的晶片,沿z方向的厚度为L,在z方向加电压(纵调制),在输入端放一个与x方向平行的起偏振器,入射光波沿z方向传播,且沿x方向偏振,射入晶体后,它分解成方向的偏振光,射出晶体后的偏振态由下式表示:Р首先进行坐标变换,得到xy坐标系内琼斯矩阵的表达式:Р 如果在输出端放一个与y平行的偏振器,就构成泡克耳斯盒。由检偏器输出的光波琼斯矩阵为:Р 电光介质获得的相位差,由г=πv/vπ,式(15.1)表示输出光波是沿y方向的线偏振光Р(15.1)Р其光强为:Р 上式说明光强收到外加电压的调制,称振幅调制,I0为光强的幅值,当V=Vπ时,I,=I0Р铌酸锂晶体横调制? 纵调制器件的调制度近似Гm,而与光波在晶体中传播的距离无关。这是纵调制的重要特性。纵调制器也有一些缺点。首先,大部分重要的电光晶体的半波电压Vπ都很高。由于Vπ与λ成正比,当光源波长较大时(例如 10.6μm), Vπ更高,使控制电路的成本大大增加,电路体积和重量都很大。其次,为了沿光轴加电场,必须使用透明电极,或带中心孔的环形金属电极。前者制作困难,扎入损耗较大;后者引起晶体电场不均匀。解决上述问题的方案之一,是采用横调制。
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