79. Физические принципы лежащие в основе построения модуляторов лазерного излучения. Типы модуляторов.

1875г.—эф. Кера. Возникновение оптической анизотропии под действием внешнего эл. поля в изотропном веществе. Объясняется оптической анизотропией молекул модулирующей среды. В отсутствии эл. поля анизотропные молекулы ориентированны хаотично. Эл. поле вызывает их ориентацию.

Различают ориентационный и поляризационный эф. Кера.

Время релаксации ориентационного τ =10^-9 с

Время релаксации поляризационного τ =10^-12—10^-13 с

Эф. Кера является квадратичным.

Световая волна пройдя ячейку Кера распадается на две линейно поляризованные волны.

Волны в среде распространяются с разными скоростями.

∆n=n_e-n₀=R_kξ²

Полоса прозрачности. Определяет спектральный диапазонизлучения проходящего через модулятор без заметного ослабления.

∆f =f_в -f_н f_н<< f_в ∆f ≈ f_в

Магнитооптический модулятор.

1)Активная среда. 2)Катушка. 3)Поляризатор. 4) Анализатор. 5)Линзы.

F_гр не более 10⁴ Гц

Для управления требуются большие напряжённости магнитного поля.Если χ₀ изменяетс в пределах χ_max— χ_min

e→∞ m→1

Электрооптический модулятор.

n=f(E)

С помощью литографии легируют LiNbO₃:Ti

E>E₂>E₁ P_вых=f(E)

Оптический переключатель

Электрооптический модулятор на двулучепреломлении в крестале.

В нем будет распростронятся 2-ва луча – нормальный и аномальный. Они выдут со сдвигом фаз.

Форма поляризованного луча зависит от Е:

Акусто-оптический модулятор.

80. Фотоэлектрические приборы, построенные на явлении внешнего фотоэффекта.

ВНЕШНИЙ ФОТОЭФФЕКТ

Процесс эмиссии электронов из полупроводника под действием излучения называется внешним фотоэффектом. Внешний фотоэффект представляет собой последовательность трех про­цессов: 1) электрон валентной зоны полупроводника переходит в высокое энергетическое состояние зоны проводимости в результате взаимодействия с фотоном; 2) возбужденный электрон в результате рассеяния теряет часть энергии и переходит на ниж­ний уровень зоны проводимости; 3) электрон выходит с нижнего уровня зоны проводимости полупроводника в вакуум с энергией, равной разности его полной энергии и E_вак. Порог внешнего фотоэффекта Е_Т есть наименьшая энергия фотона, которая достаточна, чтобы, удалить электрон из полупроводника.

Вакуумный фотодиод

1) спектральная характеристика

2) ВАХ

3) чувствительность

4) частотная характеристика

5) старение

6) темновой ток

Частично наполненный фотодиод

1) спектральная характеристика

2) ВАХ

3) чувствительность

4) частотная характеристика

5) старение

6) темновой ток

Фотоэлектрический усилитель.

Эл. вак. прибор в котором совмнщены вак. Фотоэлементы и система для усиления фототока.

Усиление фототока осущ. за счёт вторичной электронной эмиссии со специальных электродов расположенных в колбе фотоэл. усилителя эти электроды наз. динодами. Материал этих электродов подбирается таким образом чтобы они обладали стабильной вторичной эл. эмиссией с коэф. больше единицы.