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什么是电光效应?存在哪两种电光效应?Pockels盒的工作原理怎样?

作者:不详来源:网络浏览:2011-12-08 06:29:36

一、基本概念

电光效应(Electro-optical effect)是指在晶体上加有外电场时,晶体的折射率发生变化的一种现象。

产生电光效应的机理:由于电场会改变分子或原子中电子的运动,或者改变晶体的结构,从而导致晶体的光学性质发生变化——折射率变化。

二、两种电光效应

如果晶体折射率的变化与电场成正比,这种电光效应即称为Pockels效应。如果折射率的变化与电场的平方成正比,这种电光效应即称为Kerr效应。Pockels效应通常要比Kerr效应强得多。

(1) Pockels效应

该效应是1893年由德国物理学家Pockels发现的,也称为一次电光效应(线性电光效应)。

只有非中心对称的晶体才具有Pockels效应。例如,中心对称的NaCl就不具有Pockels效应,而非中心对称的GaAs即具有Pockels效应。其它具有Pockels效应的晶体有如ZnS、LiNbO3和KDP(KH2PO4)。实际上,具有Pockels效应的晶体(简称为Pockels晶体)也同时具有压电效应,因为只有非中心对称的晶体才存在这两种效应。

对于GaAs等非中心对称的立方晶系晶体,具有光学各向同性(折射率椭球的长、短轴相等——球体),而在加有外电场时将导致出现两个不同的折射率,即产生双折射现象,这也就是Pockels效应的表现。

(2) Kerr效应

该效应是1875年由Kerr发现的,也称为二次电光效应(Electro-optical Kerr effect)。

实际上,所有晶体都具有一定的Kerr效应。

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