Лінійний електрооптичний ефект
Лінійний електрооптичний ефект (Ефект Покельса) — це лінійна зміна оптичних властивостей під дією зовнішнього електричного поля. Виникає в кристалах, які є оптичноодновісними і не виникає в кристалах у центрах симетрії (рідини, гази, аморфні тіла). Кристал, де виникає електрооптичний ефект носить назву електрооптичний кристал. Ці кристали працюють у видимому та інфрачервоному діапазоні. Особливість: можливість модуляції світла.
(KH2PO4)-КДП;
(NH4H2PO4)-АДП;
АДП і КДП кристали-оптичноодновісні.
Під дією електричного поля перетворюються в оптичнодвовісні кристали. Це перетворення є наслідком(сутністю) первинного електрооптичного ефекту:
якщо nx ≠ ny ≠n z ,то аx=1/nx; ay=1/ny; az=1/nz ,
де аx,ay,az — головні швидкості розповсюдження променя вздовж напрямків x;y;z,які зв'язані за показником заломлення n вздовж певних напрямків(nx,ny,nz).
В кристалі лінійно-поляризоване світло набуває форми :
a2xx2+a2yy2+a2zz2=1,
де a2xx2; a2yy2; a2zz2 — еліпсоїд.
Якщо ми накладаємо поле, то швидкості аx,ay,az буде змінено тому, що кристал став двовісний.
a11x2+a22y2+a33z2+a12xy+a23yz+a13xz=1 — еліптично поляризована хвиля, де аik — поляризована константа.
аik−Ej(зовнішнє поле) — ефект Керра (квадратичний) ,який утворює лінійний електрооптичний ефект.
Крім первинного, існує ще й вторинний електрооптичний ефект, який обумовлений наслідками дії електричного поля на кристал. Цей ефект виникає внаслідок зміни температури та механічної деформації. В свою чергу, наслідком зміни температури є анізотропія (відмінність властивостей середовища у різних напрямках). Нагрівання призводить до розширення нагрітих областей по відношенню до центральної частини, яка не нагріта. Виникає нерівномірна деформація → наслідком є додаткова анізотропія і вплив на механізм проходження через даний кристал.
- Електричне поле|→Δn|→первинний ефект
- Електричне поле|→нерівномірні деформація і зміна температури|→вторинний ефект
Цей ефект проявляється по-різному на різних довжинах хвиль для АДП λ<1,7 мкм, КДП λ<1,34 мкм.
Ефект Покельса використовується для вимірювання високої напруги у високовольтних лініях постійного струму, де не може бути застосований трансформатор напруги. Перевагою використання оптоволокна для передачі сигнала від давача до вимірювального пристрою.[1]
- ↑ Tzelepis, Dimitrios; Psaras, Vasileios; Tsotsopoulou, Eleni; Mirsaeidi, Sohrab; Dysko, Adam; Hong, Qiteng; Dong, Xinzhou; Blair, Steven M.; Nikolaidis, Vassilis C. (2020). Voltage and Current Measuring Technologies for High Voltage Direct Current Supergrids: A Technology Review Identifying the Options for Protection, Fault Location and Automation Applications. IEEE Access. Т. 8. с. 203398—203428. doi:10.1109/ACCESS.2020.3035905. ISSN 2169-3536. Процитовано 27 серпня 2024.
 |
 | Ця стаття не містить посилань на джерела. (листопад 2014) |