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1ex??1,且光传播方向平行于z轴,故对应项可为零。将坐标轴绕z?x??cos??sin???x??y???sin?cos???y?,z=z’(3)??????将上式代入2式,取??45o消除交叉项,得新坐标轴下的椭球方程为:?1?2?1?2z2??n2??22ex??x???n2??22ex??y?n2?1(4)e?0??0?可求出三个感应主轴x’、y’、z’(仍在z方向上)上的主折射率变成:13nx?n0?n0?22ex213ny?n0?n0?22ex(5)2nz?ne可见,在x方向电场作用下,铌酸锂晶体变为双轴晶体,其折射率椭球z轴的方向和长度基本保持不变,而x,y截面由半径为n0变为椭圆,椭圆的长短轴方向x’y’相对原来的xy轴旋转了450,转角的大小与外加电场的大小无关,而椭圆的长度nx,ny的大小与外加电场ex成线性关系。:..z方向传播时,经过长度为l的晶体后,由于晶体的横向电光效应(x-z),两个正交的偏振分量将产生位相差:???2??(nx?ny)l?2??3n0?22exl(6)若d为晶体在x方向的横向尺寸,vx?exd为加在晶体x方向两端面间的电压。通过晶体使光波两分量产生相位差?(光程差?/2)所需的电压vx,称为半波电压”,以v?表示。由上式可得出铌酸锂晶体在以(x-z)方式运用时的半波电压表示式:v???d(7)32n0?22l由(7)式可以看出,铌酸锂晶体横向电光效应产生的位相差不仅与外加电压称正比,还与晶体长度比l/d有关系。因此,实际运用中,为了减小外加电压,通常使l/d有较大值,即晶体通常被加工成细长的扁长方体。,如果光波偏离z轴一个远小于1的角度2?n0?2n0??1??,传播,证明由于自然双折射引起的相位延迟为???2??2c?ne??l式中l为晶体长度。2?1?n0?2?cos2?sin2??1???解:2?2?2,得ne????n0?1??2??2nne?none??e????1自然双折射引起的相位延迟:2?n0?2?????n0?ne????l?n0??1?2???2c?ne?2??l:..vs=616m/s,n=,fs=10mhz,?0=?m,试估算发生拉曼-纳斯衍射所允许的最大晶体长度lmax=?n?2l?l0?s4?0计算。解:由公式9考虑熔岩石英中的声光布喇格衍射,若取?0??m,n=,vs??103m/s,fs?100mhz,计算布喇格角?b。解:?s?代入公式得:sin?b?vsfs???fs2n?s2nvs代入数据得:sin?b??b很小,故可近似为:?b?=25cm,直径d=1cm的实心玻璃,玻璃外绕n=250匝导线,通有电流i=5a。取韦尔德常数为v=?10-5(?)/cm?t,.为了降低电光调制器的半波电压,用4块z切割的kd*p晶体连接(光路串联,电路并联)成纵向串联式结构,为了使4块晶体的光电效应逐块叠加,各晶体的x轴和y轴应如何取向?并计算其半波电压。??1??x??z?2?13(n0?ne?n0?63ez)l?2经过第二块后,其相位差??2??z??x?2?13(ne?n0?n0?63ez)l?2于是,通过两块晶体之后的相位差为?????1???2?2??3n0?63vl:..d由于第一块和第三块晶体的光轴平行,第二块和第四块晶体的光轴平行,故总的相位差为???2???2(??1???2)?4??3n0?63vldv??(?d)34n0?63l4如果一个纵向电光调制器没有起偏器,入射的自然光能否得到光强度调制?为什么?解答:不能得到强度调制。因为自然光偏振方向是任意的。自然光通过电光调制器后,不能形成固定相位差。5一个pbmoo4声光调制器,对he-ne激光进行调制。已知声功率ps=1w,声光相互作用长度l=,换能器宽度h=,m2=-15s3/kg,试求pbmoo4声光调制器的布喇格衍射效率?解答:??l?s??sin?i0?2?2i1?lm2ps?h?%6一个驻波超声场会对布喇格衍射光场产生什么影响?给出造成的频移和衍射方向。解答:新的光子沿着光的散射方向传播。根据动量守恒和能量守恒定律:?s?i??kd,即s?i?kd(动量守恒)?d??s??i(能量守恒)??:..(能量守恒)——衍射级相对于入射光发生频率移动,根据光波矢量的定义,可以用矢量图来表示上述关系,如图所示图中ks?kd?2??s为声波矢量,ki?2??i?2??为入射光波矢量。c2??2????fsc为衍射光波矢量。?d