19 Електрооптичний модулятор поккельса
Даний модулятор складається з таких елементів:рис 4.4
РИС
4.4
Електрооптичний кристал покритий з обох сторін електродами з отворами до яких подається керуюча напруга Uk, ПРИ ПОДАЧІ НАПРУГИ НА ЕОК лінійно поляризоване випромінювання трансформується в еліптично поляризоване випромінювання, після нього через аналізатор пройде тільки та складова потоку, вектор поляризації якої співпадає з площиної її поляризації, при зміні напруги на електродах змінюється ексцентриситет еліпса поляризації, відношення між модулями векторів поляризації звичайному і незвичайному променів , кут між якими =90*
Без прикладеної керованої напруги кристал випромінювання не пропускає.
Модуляційна характеристика вказаного модулятора представляється у вигляді
Фвих=Фвх
(4.1)
п
r-електрооптична
константа(8,5*10*-10 см В-1), ДЛЯ КРИСТАЛУ ІЗ
ADP(дегідрофосфат
амонію), Uk-складає
10-ки кіловольт і
=8,6
Кв
недолік: велика керуюча напруга , і можливість мати високо керуючі модуляції до 1 Ггц і вище;довжини хвиль прозорості 1.2 мкм до початку видимого діапазону, витримують досить велике значення потоку випромінювання до 1000 Вт,, загальне пропускання такого модулятора біля 30 %.Дані кристали є нерозчинни ми у спирті , ацетоні , бензині , проте легко розчиняються у воді , тоді їх необхідно герметизувати.Останнім часом використовуються більш прогресивні матеріали для виготовлення кристалів , які характеризуються високою міцністю, не гігроскопічністю ,кадмій –телур ,цинк, необат літія .Потребують в 4-5 разів менше керованої напруги., також створюють модулятори на основі кварцу f=4-100 Мгц( на фіксованих частотах), прозорість до 4 мкм , мала потужнысть , декілька Вт,
-Квадратичний
ефект Керра
=1…2
мм відстань між електродами
-довжина
шляху випромінювання між електродами
В-постійна Керра.
20.РІДИННІ МОДУЛЯТОРИ КЕРРА
Принцип роботи аналогічний модулятору Поккельса тільки замість ЕОК використовується рідина .Вякості рідини найбільш часто використовують нітробензол, пропускання 0,4-2.1 мкм; враховуючи втрати в поляризаторі до 50 % та на інші втрати загальне пропускання такого фільтра (модулятора ) не більше 13 %, також потребують великої керуючої напруги декілька кВ,нітробензол з часом темніє , під впливом електролізу , крім того хімічно агресивний і токсичний , також на практиці використовуютьі інші модулятори : магнітооптичний(під дією магнітного поля ,явище повороту площини поляризації);п’єзоелектричний-під дією якого механічні дії змінюють показники заломлення,оптико акустичний ефект.
Керр ефект, Керр явище, виникнення подвійного променезаломлення в оптично ізотропних речовинах, наприклад рідинах і газах, під впливом однорідного електричного поля.
Для спостереження До. е. монохроматичне світло пропускають через поляризатор П (наприклад, призму Николя) і направляють в плоский конденсатор, заповнений ізотропною речовиною (вічко Керр, див.(дивися) мал. ). Поляризатор перетворить природно поляризоване світло в лінійно поляризований (див. Поляризація світла ). Якщо до обкладань конденсатора не прикладена напруга, то поляризація світла, що проходить через речовину, не змінюється і світло повністю гаситься другою призмою Николя А, поверненою на 90° по відношенню до першої (аналізатором). Якщо до обкладань прикладена напруга, то лінійно поляризована світлова хвиля в речовині розпадається на дві хвилі, поляризовані уподовж поляЕ н (незвичайна хвиля) і під прямим кутом до поля Е 0 (звичайна хвиля), які поширюються з різними швидкостями. Із-за різної швидкості поширення фази коливань електричного вектора в незвичайної хвилі Е н і звичайною Е 0 хвиль після виходу з вічка не збігаються, внаслідок чого результуюча світлова хвиля виявляється еліптично поляризованою і частково проходить через аналізатор. Якщо між вічком Керр і аналізатором А поставити компенсатор До, поляризоване світло, що перетворює еліптично, в лінійно поляризований, то поворотом компенсатора можна знову добитися повного гасіння світла аналізатором. Знаючи кут повороту компенсатора, можна обчислити величину подвійного променезаломлення: D n = n н - n про , де n н і n про— показники заломлення для незвичайної і звичайної хвиль.
Величина подвійного променезаломлення прямо пропорційна квадрату напруженості електричного поля: D n = nke 2 (закон Керр). Тут n — показник заломлення речовини у відсутності поля, до — постійна Керр. Постійною Керр називають також величину В = nk l ( l — довжина світлової хвилі). Постійні Керр до і В можуть бути позитивними або негативними. Їх величини залежать від агрегатного стану речовини, температури, а також від структури молекул речовини. Для газів до ~ 10 -15 СГСЕ. Для рідин до ~ 10 -12 СГСЕ. Ще більшими значеннями постійних Керр характеризуються розчини жорстких макромолекул і колоїдні розчини.