电光全内反射调制

研究各种无侵袭电光采样技术,尤其是研究电信号在半导体中的传播技术是有意义的。通常是根据施加电场所引起的寻常光线和非常光线的指数变化来讨论电光效应,这种变化与外加电场成正比。调制电场和光场之间电光晶体中的相互作用产生光场的垂直分量。把电光晶体放在交叉偏振器之间,这种效应可以转换为一种强度调制。     

静电场对α-LiIO_3单晶透射光的影响

沿α-LiIO_3单晶z轴向施加静电场。当沿z轴方向通光时,几乎观察不出晶体透射像的变化;当偏离z轴方向通光时,透射像上显现出一些花纹。本文还作了空间频谱分析,显微观察和光衍射。     

微通道板空间光调制器中电光调制的传递特性

本文利用折射率椭球和点电荷模型研究了MSLM中偏z轴斛切LiNbO₃晶体的介电,电光传递过程。导出了在纵向,横向电场同时存在时电光效应的表达式及调制区的电荷——电压传递函数解析式。讨论了横向电场和器件结构参数对输出的影响及优化设计问题。指出偏z轴30°～60°切割晶体都可得到较好结果。     

静电场对α-LiIO3单晶透射光的影响

沿α-LiIO₃单晶z轴向施加静电场。当沿z轴方向通光时,几乎观察不出晶体透射像的变化;当偏离z轴方向通光时,透射像上显现出一些花纹。本文还作了空间频谱分析,显微观察和光衍射。 关键词：     

单轴晶体包层啁啾光纤光栅中电光效应和弹光效应的理论研究

提出了以单轴晶体材料为包层,光轴平行于光栅主轴(z轴)的新型啁啾光纤光栅模型,应用耦合模理论和传输矩阵方法在理论上分析了该类光纤光栅中的电光效应和弹光效应,理论研究发现在包层施加沿光栅轴向的电场和应变场可以改变布拉格波长和反射谱。得到了3种不同单轴晶体为包层时布拉格波长λB和反射光谱随外加电场和应变场变化的曲线。研究结果表明当轴向外加电场从1×107V/m变化到8×107V/m时λB减小0.12nm,当外加应变场从0变化到0.04时,λB减小0.45nm。     

Cu:KNSBN晶体中光束散焦-收缩转换现象

在存在着预置时变空间电荷场的Cu:KNSBN晶体中,在实验中观察到一种弱光束扩散收缩过程,此过程随光强的增大而迅速加快.扩散收缩过程是由晶体内预置时变电场以及弱光束本身产生的光伏和扩散空间电场在达到稳定之前共同影响所导致的结果. 关键词： 散焦 光伏效应 空间电荷场     

电光感生静态等效透镜

本文提出了一种关于稳恒电场下由二阶电光效应感生等效透镜的理论,并分析了电场的空间特征、材料的内禀对称性及其几何形状等因素可能产生的影响.初步的估算表明,对子m3m类晶体,在10~4～10~5V的直流电压下,可观察到明显的聚焦效应.     

静电场作用下α-碘酸锂单晶中子衍射的增强(Ⅱ)

在以前工作的基础上,继续作了以下的实验:(1)在低温条件下测定了α-碘酸锂单晶在静电场中的衍射情况,观察到在～180K以下出现“冻结”现象,即加上电场并不能使衍射增强,撤去原在室温所加的电场后衍射强度也并不减弱;(2)用狭束中子探测了加静电场后晶体的不同部位,观察到衍射增强是体效应而不是表面层效应;(3)测定了低频交变电场对晶体中子衍射强度的影响,衍射束增强的程度随频率的下降而加大,频率在1500Hz时衍射束的增强已不明显。     

LiNbO_3:Fe晶体的光折变对喇曼光谱的影响(Ⅱ)

继文献[1]之后,我们又研究了掺Fe浓度为0.07％的LiNbO_3:Fe晶体的光折变对喇曼光谱的影响。发现在x(zx)z和y(zy)z配置下出现异常。这可以由异常声子的极化电场与光折变在晶体中形成的强空间电荷场的相互作用来解释。     

CdS0.1Se0.9纳米晶体共振电光效应

采用电吸收谱(EA)的方法研究了在电场作用下,CdS_0.1Se_0.9纳米晶体光学性质的变化.分析了电场效应的物理机制,电场效应是使纳米晶体的吸收谱展宽和移动.第一激发态对外加电场敏感,而其它激发态不敏感.从电吸收谱上得到电光响应信号幅度与外加电场场强的平方成正比,表明纳米晶体的电光效应是 Kerr效应,具有三阶非线性极化率 χ⁽³⁾.     

自散焦向自聚焦转换中背景光作用的理论分析

理论分析了背景光辐照在光折变晶体中从自散焦向自聚焦特性转化过程中的作用,得到了R>1是不同类型（Δn<0和Δn>0）晶体中这种转变的条件.实验观察到了铌酸锂晶体中这种转变的现象.并依据Glass常量的光伏打效应表征意义,提出了光伏孤子形成过程中载流子的竞争效应模型.基于此,分析了折射率变化为负的光生伏打晶体在背景光和信号光Glass常量比大于1条件下的载流子竞争效应,得到了与实验现象和已知理论分析相一致的结论.研究表明,背景光引起的载流子竞争效应是影响晶体自散焦向自聚焦特性转换的内在物理本质.     

第六章 电致发光材料

电致发光材料是一种在电场激发下发光的物质。电致发光现象不是由“效应”就是由“Destriau效应”引起的。 在第一种情况下,电致发光是在“注入到晶体”中的电荷作用下产生的。1923年在碳化硅上首先观察到了电场下固体物质的这种类型的发光。     

外电场作用下掺杂SBN晶体的光致折射率变化

从实验上研究了不同外加直流电场作用下固液同成分的SBN:Cr和SBN:Rh晶体的光致折射率变化规律.测量结果表明:无外加电场作用时,晶体中的光致折射率变化不明显;若在光辐照晶体的同时,沿晶体c轴方向施加一定方向的外电场,则晶体中即刻出现显著的光致折射率变化.这种折射率变化随外加电场的增大而增大,并且电场方向不同,折射率变化的正负也不同.因而可以通过改变外加电场的极性和幅度控制SBN:Cr和SBN:Rh晶体中光致折射率的变化特性,这对于在该类晶体中制作动态光波导具有重要意义.     

基于铌酸锂晶体的电控λ／2波片

利用有限元法分析了双面电板下铌酸锂晶体内部的电场分布。在规定匀强电场区域条件下,得到匀强电场区域大小随晶体宽度与电极宽度比值增大而增大的规律。在此基础上利用铌酸锂晶体的双横向普克尔效应设计了一种适用于任意光波长的电控λ／2波片。制作并测试了晶体宽度与电极宽度之比分别为2：1和3：1的电控铌酸锂λ／2波片,结果表明：这种波片可将一束线偏振的输入光转换成任意方向偏振的输出光,也可将任意偏振方向的输入光转换成固定方向偏振的输出光,并且晶体宽度与电极宽度比值越大,实验值与理论值符合得越好。     

一维离子导体α—LiIO_3中空间电荷涨落导致的光衍射现象的理论解释(Ⅰ) 各向异性模

实验观察到,在沿α-LiIO_3的c向加不太强的静电场后,当一激光束接近垂直于c轴地通过晶体后,会产生具有许多特异性质的广角幅衍射带。这时c向电流引起晶体内电荷密度涨落δρ(r)和伴随的内场δE(r),通过线性电光效应,导致介电张量δε_(ij)的涨落。根据实验事实,我们假定δρ(r)=δρ(x,y)与c向坐标z无关,因而在晶体中形成了各向异性的相位光栅。由此,推导出的衍射效应定量地或定性地解释了观测到的现象,包括:衍射光的偏振面转90°,衍射带强度分布的不对称性以及强度极小的存在及其角位置的确定;两种绝对构形的晶体产生的衍射带的不对称性呈现左右相反的关系;带的形状和其相对于透射光斑的位置的确定等。理论中没有引入任何参数,而且首次推定静场的电光张量元γ_(42)γ_(41)之比值为1.6。     

LiNbO3:Fe晶体的光折变对喇曼光谱的影响(Ⅱ)

继文献[1]之后,我们又研究了掺Fe浓度为0.07％的LiNbO₃:Fe晶体的光折变对喇曼光谱的影响。发现在x(zx)z和y(zy)z配置下出现异常。这可以由异常声子的极化电场与光折变在晶体中形成的强空间电荷场的相互作用来解释。 关键词：     

双横向电光克尔效应

理论分析了克尔(Kerr)介质在两个横向电场作用下的电光调制特性.并由此确定了具有双横向电光克尔效应的光学材料种类.采用折射率椭球方法分析可知,各向同性克尔介质和一些晶体在横向外加电场作用下,其电光相位延迟与外加电场幅值的平方成正比,与电场方向无关;而其电光双折射主轴方位角与外加电场的方向角成正比,与电场幅值无关,称这种电光调制特性为双横向电光克尔效应.理论分析结果表明,排除兼有泡克耳斯(Pockels)效应和电致旋光效应的材料,立方晶系432,m3m点群和六角晶系6/mmm点群的晶体以及所有各向同性光学介质具有双横向电光克尔效应.目前已有克尔常数较大的陶瓷玻璃材料研制成功,将有力地促进双横向电光效应在光学各领域中的广泛应用.     

晶体的双参量调制及其应用

利用折射率椭球分析法,分析了某些具有多重光学效应的光学晶体在两个外场同时作用下的一些特有调制规律.结果表明,当晶体的折射率椭球方程的三个交叉项中只有一项x1x2不为零时,可以得到其外场诱导新主轴折射率及其主轴取向的简单计算式.据此可以揭示出某些晶体在两个外加电场同时作用下将具有双横向电光Pockels效应,例如ˉ6点群的电光晶体.但一般晶体在双横向应力作用下不具有与双横向电光效应类似的调制特性,其弹光双折射大小与其应力差成正比,其双折射主轴方向一般为固定值.在相互垂直的外加应力和电场同时作用下,某些晶体(例如ˉ43m点群晶体)的双折射大小与外加应力和外加电场的加权几何平均值成正比,且新折射率主轴旋转角由外加应力和外加电场的比值来确定.晶体的上述双参量调制特性对设计新型光学调制器或传感器具有重要指导意义.     

双光路混合集成加速度相位传感器芯片中偏振器的设计

本文提出了一种新型的混合集成加速度相位传感器芯片,以实现加速度传感。芯片工作波长为1．3μm,制作于y切x传Ti:LiNbO3晶体之上。为探测外界加速度信号,芯片要对在其中传播的光模进行调制。这是由施加横向电场使iNbO3晶体产生电光效应,并对TE模进行调制来实现的。这要求芯片中传播的光要有确定不变的偏振态。通过在芯片上集成TE模偏振器达到此目的。本文即解释了芯片中偏振器的设计方法,并计算得出了偏振器的优化设计参数。     

电流变液透光性的可调节特征

利用Ｈｅ－Ｎｅ激光测量ＳｉＯ２和硅油组成的电流变液的透光性，平行于激光束施加电场时，适当浓度的电流变液显示出透光性随电场可调节的特征。垂直于激光束施加电场时，透射光强度迅速下降随后缓慢恢复，但对于高浓度（２％）试样没有观察到透射光强度最初的快速下降阶段。