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文档介绍：电光效应
电光效应的描述 (Description of electro-optic effect)
则折射率椭球的变化可很方便地用系数的变化 Bij 描述，上式可写成
Bij 是由外加电场引的三个主轴方向及相应的长度。
(2) 外加电场平行于光轴的电光效应
或
(2) 外加电场平行于光轴的电光效应
由(l9)式可以看出，这个方程的 x32 项相对无外加电场时的折射率椭球没有变化，说明感应折射率椭球的一个主轴与原折射率椭球的 x3 轴重合。
假设感应折射率椭球的新主轴方向为 xl、x2、x3,则由 xl、x2、x3 构成的坐标系可由原坐标系(O-x1x2x3 )绕 x3 轴旋转  角得到，相应的坐标变换关系为
(2) 外加电场平行于光轴的电光效应
x1
x1
x2
x2
O


(x1, x2)
(x1, x2)
x3
x3
(2) 外加电场平行于光轴的电光效应
将上式代入(19)式，经过整理可得：
由于 xl、x2、x3 为感应折射率椭球的三个主轴方向,所以上式中的交叉项为零，即应有
(2) 外加电场平行于光轴的电光效应
因为 63、E3 不为零，只能是
所以
(2) 外加电场平行于光轴的电光效应
感应折射率椭球的三个主轴方向为原折射率椭球的三个主轴绕 x3 轴旋转 450 得到,该转角与外加电场的大小无关，但转动方向与电场方向有关。
(2) 外加电场平行于光轴的电光效应
x1
x2
x3
E3
x1
x2
x1
x2
x3
E3
x2
x1
(2) 外加电场平行于光轴的电光效应
若取 ＝450，折射率椭球方程为
或
(2) 外加电场平行于光轴的电光效应
或写成
该方程是双轴晶体折射率椭球的方程式。
KDP 型晶体在外加电场 E3 后,由原来的单轴晶体变成了双轴晶体。其折射率椭球与 x1Ox2 面的交线由原来的r＝no 的圆，变成现在的主轴在 450 方向上的椭圆。
(2) 外加电场平行于光轴的电光效应
x1
x2
x1
x2
n0
n1
n2
O
450
E=0时的
圆截面
E=E3时的
椭圆截面
x3
x3
现在进一步确定感应折射率椭球的三个主折射率:
首先，将(22)式变换为
(2) 外加电场平行于光轴的电光效应
因为63 的数量级是10-10 cm/V,E3 的数量级是104 V/cm,所以 63 E3 << 1，故可利用幂级数展开，并只取前两项的关系，将上式变换成
(2) 外加电场平行于光轴的电光效应
由此得到感应折射率椭球的三个主折射率为
(2) 外加电场平行于光轴的电光效应
(2) 外加电场平行于光轴的电光效应
①单轴晶体变成了双轴晶体
②三个主折射率的变化如下：
在外加电场平行于x3 轴(光轴)，而光也沿 x3(x3) 轴方向传播时,由63 贡献的电光效应,叫63的纵向运用.
①光沿 x3 方向传播
x3
x1
x2
E3
光
x1
x2
x3
相应的两个特许偏振分量的振动方向分别平行于感应折射率椭球的两个主轴方向( x1和x2)，这两个偏振光在晶体中以不同的折射率沿 x3 轴传播。
①光沿 x3 方向传播
当它们通过长度为d 的晶体后,其间相位差由折射率差
决定，为
①光沿 x3 方向传播
Ed 恰为晶片上的外加电压U，故上式可表示为
①光沿 x3 方向传播
通常把这种由外加电压引起的二偏振分量间的相位差叫做“电光延迟”。
①光沿 x3 方向传播
63 纵向运用所引起的电光延迟正比于外加电压,与晶片厚度 d 无关。
当电光延迟 ＝ 时，相应的外加电压叫半波电压，以 U 或 U/2 表示。
①光沿 x3 方向传播
它只与材料特性和波长有关，在实际应用中，它是表征晶体电光效应特性的一个很重要的物理参量。
由(29)式可以求得半波电压为
光沿 x2(或 x1) 轴方向传播时，63 贡献的电光效应叫 63 的横向运用。这种工作方式通常对晶体采取450— x3 切割，晶片的长和宽与 x1、x2 轴成 450 方向。
②光沿 x2(或x1)方向传播
l
d
x2
x2
x1
x1
x3, x3
光
E3
(00