晶体电光效应仪 使用说明书
晶体电光效应仪 使用说明书
晶体的电光效应 介质因电场作用而引起折射率变化的现象称为电光效应，介质折射率和电场的关系可 表示为： n=n+aE+bE2+. (1) 式中是没有外加电场(E-O)时的折射率，a和b是常数，其中电场一次项引起的变化 称为线性电光效应，由Pokels于1893年发现，故也称为Pokels效应：由电场的二次项引 起的变化称为二次电光效应，由Ker在1875年发现，也称Ker效应，在无对称中心晶 体中，一次效应比二次效应显著得多，所以通常讨论线性效应。尽管电场引起折射奉的变 化很小，但可用干涉等方法精确地显示和测定，而且它有很短的响应时间，所以利用电光 效应制成的电光器件在激光通信、激光测距、激光显示、高速摄影、信息处理等许多方面 具有广泛的应用。 [实验目的] 研究铌酸锂品体的横向电光效应，观察锥光干涉图样，测量半波电压： 学习电光调制的原理和实验方法，掌握调试技能： 了解利用电光调制模拟音频光通信的一种实验方法： [实验原理] 1.晶体的电光效应 按光的电磁理论，光在介质中传播的速度为C==()三，6为介电系数，是对 称的二阶张量，即6，=E,由此建立的D和E的关系为： D=8E,(i,j=1,2,3) D1=61E1+612E2+613E3 即： D2=623E1+622E2+623E D3=631E+632E2+633E3 在各向同性的介质中，6，=62=63=E,D和E成简单的线性关系，光在这类介质中 -1-
- －1－ 晶体的电光效应 介质因电场作用而引起折射率变化的现象称为电光效应，介质折射率和电场的关系可 表示为： n n0 aE bE2 (1) 式中 n0 是没有外加电场（E=0）时的折射率，a 和 b 是常数，其中电场一次项引起的变化 称为线性电光效应，由 Pokels 于 1893 年发现，故也称为 Pokels 效应；由电场的二次项引 起的变化称为二次电光效应，由 Kerr 在 1875 年发现，也称 Kerr 效应，在无对称中心晶 体中，一次效应比二次效应显著得多，所以通常讨论线性效应。尽管电场引起折射率的变 化很小，但可用干涉等方法精确地显示和测定，而且它有很短的响应时间，所以利用电光 效应制成的电光器件在激光通信、激光测距、激光显示、高速摄影、信息处理等许多方面 具有广泛的应用。 [实验目的] 研究铌酸锂晶体的横向电光效应，观察锥光干涉图样，测量半波电压； 学习电光调制的原理和实验方法，掌握调试技能； 了解利用电光调制模拟音频光通信的一种实验方法； [实验原理] 1． 晶体的电光效应 按光的电磁理论，光在介质中传播的速度为 2 1 0 ( ) n c c ， 为介电系数，是对 称的二阶张量，即 ij ji ，由此建立的 D 和 E 的关系为： Di i jEj （ i, j 1,2,3 ） (2) 即： 3 31 1 32 2 33 3 2 23 1 22 2 23 3 1 11 1 12 2 13 3 D E E E D E E E D E E E 在各向同性的介质中， 11 22 33 ，D 和 E 成简单的线性关系，光在这类介质中
以某一确定速度传播：但在各向异性的介质中，一般情况下各方向的折射率却不再相同， 所以各偏振态的光传播速度也不同，将呈现双折射现象。如果光在晶体中沿某方向传播时， 各个方向的偏振光折射率都相等，则该方向称为晶体的光轴。若晶体只含有一个这样的方 向，则称为单轴晶体。 通常用折射率椭球来描述折射率与光的传播方向、振动方向的关系。在主轴坐标系中， 折射率椭球方程为： x2y22 3 式中x,y,:的方向是介质的主轴，沿这些方向的D、E是相互平行的。n,为椭球三个主轴 方向的折射率，称为主折射率。折射率椭球的取向和形状将受到晶体对称性的制约，如单 轴品体n=m=n。,n3=n。为旋转椭球。以op为光的波法 线，过原点0作一个和O叩垂直的平面，和椭球相截得一椭圆， 其长短轴方向分别为沿O叩传播的光的两个偏振方向，长短轴 的大小代表沿这两个方向振动的线偏振光的折射率！和（图 小它们的传播建度分别为会和子。对晶体加电场后。折细 图1晶体的折射率椭球 率椭球的形状，大小，方位等均发生变化，椭球方程变为： x+少++2 2 底n+得ty回 (4) 式中交叉项由电场引起，表示变形后形成的新椭球主轴（感应主轴）和原先的主轴不重合。 折射率和电场的关系可表示为： 启定+场医 店店⅓E+6+ 11 76+E+ (5) ↓-】=%E+E,+7sB -2-
- －2－ 以某一确定速度传播；但在各向异性的介质中，一般情况下各方向的折射率却不再相同， 所以各偏振态的光传播速度也不同，将呈现双折射现象。如果光在晶体中沿某方向传播时， 各个方向的偏振光折射率都相等，则该方向称为晶体的光轴。若晶体只含有一个这样的方 向，则称为单轴晶体。 通常用折射率椭球来描述折射率与光的传播方向、振动方向的关系。在主轴坐标系中， 折射率椭球方程为： 1 2 3 2 2 2 2 2 1 2 n z n y n x (3) 式中 x, y,z 的方向是介质的主轴，沿这些方向的 D、E 是相互平行的。 i n 为椭球三个主轴 方向的折射率，称为主折射率。折射率椭球的取向和形状将受到晶体对称性的制约，如单 轴晶体 n1 n2 no ，n3 ne 为旋转椭球。以 op 为光的波法 线，过原点 O 作一个和 op 垂直的平面，和椭球相截得一椭圆， 其长短轴方向分别为沿 op 传播的光的两个偏振方向，长短轴 的大小代表沿这两个方向振动的线偏振光的折射率 n1和 n2(图 1)，它们的传播速度分别为 2 0 1 0 n c n c 和 。对晶体加电场后，折射 率椭球的形状，大小，方位等均发生变化，椭球方程变为： 1 2 2 2 2 1 2 2 1 3 2 2 1 2 3 3 2 2 2 2 2 2 1 1 2 x y n x z n y z n n z n y n x (4) 式中交叉项由电场引起，表示变形后形成的新椭球主轴（感应主轴）和原先的主轴不重合。 折射率和电场的关系可表示为： Ex Ey Ez n n 2 11 12 13 1 2 11 1 1 Ex Ey Ez n n 2 21 22 23 2 2 22 1 1 Ex Ey Ez n n 2 21 22 23 2 2 22 1 1 (5) Ex Ey Ez n n 2 31 32 33 3 2 33 1 1 图 1.晶体的折射率椭球
店=1E,+E,+E 志国+5+ 定成** 式中Y(=1,2,3.6,=1,2,3)称为晶体的电光系数，它是三阶张量，有18个分量，但 受品体对称性的影响，分量个数将减少，如42m晶类(ADP,KDP等)，Y41=s2≠0， Y6≠0，其余都为0，通常可由(5)式算出晶体在电场作用下折射率的变化值。下面以 铌酸锂(LNbO3,简记作LN)晶体为例讨论电光效应。 2.LN晶体的电光效应 N为三角晶系3m点群，负单轴品体，h=m2=n。,n,=n,折射率椭球为以Z为 对称轴的旋转椭球，垂直于Z轴的截面为园。它的电光系数13=23,122=一Y2=-Y61 42=Y51,Y3,其余为零，代入（⑤）式得： 11 品定E+E底定+5，+ =+⅓，E,=E, nis n2 n23 1 1 房yE,丽-E (6) 将它们代入(4)式，可得LN晶体加电场后的椭球方程： (-7aE,+E,+是+，+7E,P++E, (7) +2ys Eyy.:+2ys E,x.=-2Y22E,x-y=1 -3
- －3－ Ex Ey Ez n 2 41 42 43 23 1 Ex Ey Ez n 2 51 52 53 13 1 Ex Ey Ez n 2 61 62 63 12 1 式中 ij （i=1,2,3,.6，j=1,2,3）称为晶体的电光系数，它是三阶张量,有 18 个分量，但 受晶体对称性的影响，分量个数将减少，如 42m 晶类（ADP，KDP 等）， 41 52 0， 63 0 ，其余都为 0，通常可由（5）式算出晶体在电场作用下折射率的变化值。下面以 铌酸锂（LiNbO3，简记作 LN）晶体为例讨论电光效应。 2． LN 晶体的电光效应 LN 为三角晶系 3m 点群，负单轴晶体， n1 n2 no ， n3 ne ,折射率椭球为以 Z 为 对称轴的旋转椭球，垂直于 Z 轴的截面为园。它的电光系数 13 23 ， 22 12 61 ， 42 51 ， 33 ，其余为零,代入(5)式得: y z o E E n n 2 2 22 13 11 1 1 ， y z o E E n n 2 2 22 23 22 1 1 z e E n n 2 2 33 33 1 1 ， Ey n 2 51 23 1 Ex n 2 51 13 1 ， Ex n 2 22 12 1 （6） 将它们代入（4）式，可得 LN 晶体加电场后的椭球方程： 2 2 2 1 ) 1 ) ( 1 ) ( 1 ( 5 1 5 1 2 2 2 2 3 3 2 2 2 2 1 3 2 2 2 2 1 3 E y z E x z E x y E z n E E y n E E x n y x x z e y z o y z o (7)
下面讨论铌酸锂晶体的横向电光效应，如果光束平行于晶体z轴方向传播，外加电场沿x 轴方向（则E,≠0，E,=E=0)。设品体在Z方向上长度为1，x方向上长度为d,x 方向上所加电场的电压为U。则(7)式转化为： +护+ +2yE,r-2Exy=1 (8) 因为yE<<1, 所以可忽略2y1E,x:项，即+少+子 店+元2y=1, 将3z坐标系沿z轴旋转450进行坐标变换（主轴变换)，得到xy:坐标系，坐标变换 关系为： x'=sin45°x-cos45°yx=sin45°x'+cos45°y' y'=sin45°x+cos450y或{y=sin450x'-cos450y' 2- 即有： 元+E)y2=1 上式总可改写为之少 =I的形式。新的主轴x和y称为感应主轴，对应的感应主折 射率为： %=l-i76为=儿+E m=0+:Er为室现-E (9) n.=n.=n. 上述推导表明，加了电场作用后，LN晶体变为双轴晶体，其折射率椭球发生了变化，折 射率椭球的Z轴方向和长度基本不变，而在Z=0平面内，折射率椭球的截面由半径为 的圆0y变为长短半轴分别为n,和n,椭圆xoy,椭圆的长短轴方向x、y相对于原 主轴x、y绕Z轴旋转了450，转角的大小与外加电场无关，而椭圆的长短半轴长度n,、 4
- －4－ 下面讨论铌酸锂晶体的横向电光效应，如果光束平行于晶体 z 轴方向传播，外加电场沿 x 轴方向（则 Ex 0 ，Ey Ez 0 ）。设晶体在 Z 方向上长度为 l ，x 方向上长度为 d，x 方向上所加电场的电压为 U 。则（7）式转化为： 2 5 1 2 2 2 1 2 2 2 2 2 E x z E x y n z n x y x x o e （8） 因为 51Ex 1， 所以可忽略 E x z x 2 51 项，即 2 22 1 2 2 2 2 2 E x y n z n x y x o e ； 将 xyz 坐标系沿 z 轴旋转 450进行坐标变换（主轴变换），得到 ' x ' y ' z 坐标系，坐标变换 关系为： z z y x y x x y 0 0 0 0 sin 45 cos 45 sin 45 cos 45 或 z z y x y x x y 0 0 0 0 sin 45 cos 45 sin 45 cos 45 即有： ) 1 1 ) ( 1 ( '2 2 2 2 '2 2 2 2 E y n E x no o 上式总可改写为 1 '2 '2 '2 '2 x ny y n x 的形式。新的主轴 ' x 和 ' y 称为感应主轴，对应的感应主折 射率为： nx no E no no 2 2E 2 3 1 2 2 2 ' 2 1 (1 ) ny no E no no 2 2E 2 3 1 2 2 2 ' 2 1 (1 ) （9） nz' nz ne 上述推导表明，加了电场作用后，LN 晶体变为双轴晶体，其折射率椭球发生了变化，折 射率椭球的 Z 轴方向和长度基本不变，而在 Z＝0 平面内，折射率椭球的截面由半径为 0 n 的圆 xoy 变为长短半轴分别为 ' x n 和 ' y n 椭圆 ' x'o' y ， 椭圆的长短轴方向 ' x 、 ' y 相对于原 主轴 x、y 绕 Z 轴旋转了 450，转角的大小与外加电场无关，而椭圆的长短半轴长度 ' x n
n,的大小与外加电场成线性关系。 3.电光位相延迟和电光补偿器 电场的作用使得光进入晶体后沿感应轴方向分解为两个偏振方向正交的线偏振光，它 们的折射率不同，在晶体内传播一定距离后产生相应的位相差，此即电光位相延迟。由(9) 式可知，沿Z轴传播的光，x和y两个偏振方向的位相延迟为： (10) 位相延迟量和晶体的电光系数、几何尺寸、入射波长和所加电场有关。当晶体和入射光确 定后，位相延迟将随外加电压线性变化，这是线性电光效应的重要特点。当位相差为π时， 相应的电压值称为半波电压U,。它是电光调制器的重要参数。所以，LN品体的半波电 压是： d U.= (11) 如果电场方向和通光方向相垂直，一般称其为横向调制，其U,值可通过调整晶体的长度 厚度比号来该支，将D代入0)即可得： (12) 己知调制器的半波电压后，可直接由所加电压控制或读出对应的位相延迟量，故电光调制 器也是一种补偿器一一电光补偿器。电光补偿器的位相延迟量可用所加电压量表示和控 制，因此用电光补偿器可容易实现有关位相量值的自动检测。许多物理量如折射率，长度， 温度，应力乃至气体密度，浓度等变化均会引起位相差发生相应的变化，这些物理量微小 的变化可用电光补偿器直接测量或控制。所以电光补偿器也可用作一种传感器。 4.电光强度调制原理 激光器 电源 图2.偏振光干涉示意图 -5
- －5－ ' y n 的大小与外加电场成线性关系。 3． 电光位相延迟和电光补偿器 电场的作用使得光进入晶体后沿感应轴方向分解为两个偏振方向正交的线偏振光，它 们的折射率不同，在晶体内传播一定距离后产生相应的位相差，此即电光位相延迟。由（9） 式可知，沿 Z 轴传播的光， ' x 和 ' y 两个偏振方向的位相延迟为： U d l nx ny l no 22 3 ' ' 2 ( ) 2 （10） 位相延迟量和晶体的电光系数、几何尺寸、入射波长和所加电场有关。当晶体和入射光确 定后，位相延迟将随外加电压线性变化，这是线性电光效应的重要特点。当位相差为 时， 相应的电压值称为半波电压 U 。它是电光调制器的重要参数。所以，LN 晶体的半波电 压是： l d n U o 22 3 2 （11） 如果电场方向和通光方向相垂直,一般称其为横向调制,其 U 值可通过调整晶体的长度 厚度比 l d 来改变。将（11）代入（10）即可得： U U （12） 已知调制器的半波电压后，可直接由所加电压控制或读出对应的位相延迟量，故电光调制 器也是一种补偿器――电光补偿器。电光补偿器的位相延迟量可用所加电压量表示和控 制，因此用电光补偿器可容易实现有关位相量值的自动检测。许多物理量如折射率，长度， 温度，应力乃至气体密度，浓度等变化均会引起位相差发生相应的变化，这些物理量微小 的变化可用电光补偿器直接测量或控制。所以电光补偿器也可用作一种传感器。 4． 电光强度调制原理
下面以L晶体的横向电光效应为例来讨论电光调制的原理。将LN晶体放在两偏振片 之间，当品体加上电场后，它就相当于一个厚度为d产生·相位差的波片（如图2所示）。 设该波片C轴与起偏器P偏振轴成α角，与检偏器A偏振轴成B角。激光经起偏器后成 为线偏振光（振幅为A,光强为1，）正入射于波片，可 将其分解成沿光轴C和垂直于C方向的两个偏振分量 A。=A,cosa和A,=Asina(如图3所示)，出射波 片时的位相差为：=2年似。-儿，Md。因为被片C轴与 检偏器A偏振轴成B角，则A。,A。两分量在A方向上的 图3.需振光的合成与分解 振幅为： A2.=A cosacos B, A,=A,sinasin B (13) 可见，从起偏器得到的线偏振光，经过晶片后，成为透振方向相互垂直的偏振光。这两束 光线再经过检偏器后，两者在检偏器主截面上的分振动具有相干性，可发生干涉现象。 经过检偏器A后的合成光强为： 1=A+A。+2A.A。cos(π+) cos(+)+sin2asin2) (14) 当PA正交时，a+B=90°，且a=45°时，I=,0-cos): (15) (1)直流电压调制 取P的偏振轴与LN晶体的x轴平行，加直流电压U=U,后P与新的感应主轴x'即成45° 则经过A之后的输出光强为： 1=0-s例=0-cosU） (16) 输出光强I随UD而变化，即可达到光调制的目的。 -6
- －6－ 下面以 LN 晶体的横向电光效应为例来讨论电光调制的原理。将 LN 晶体放在两偏振片 之间，当晶体加上电场后，它就相当于一个厚度为 d 产生 相位差的波片（如图 2 所示）。 设该波片 C 轴与起偏器 P 偏振轴成 角，与检偏器 A 偏振轴成 角。激光经起偏器后成 为线偏振光（振幅为 Ai ，光强为 i I ）正入射于波片，可 将其分解成沿光轴 C 和垂直于 C 方向的两个偏振分量 Ae Ai cos 和 Ao Ai sin （如图 3 所示），出射波 片时的位相差为： (ne no )d 2 。因为波片 C 轴与 检偏器 A 偏振轴成 角，则 Ae ， Ao 两分量在 A 方向上的 振幅为： A2e Ai cos cos ， A2o Ai sinsin （13） 可见，从起偏器得到的线偏振光，经过晶片后，成为透振方向相互垂直的偏振光。这两束 光线再经过检偏器后，两者在检偏器主截面上的分振动具有相干性，可发生干涉现象。 经过检偏器 A 后的合成光强为： sin 2 sin 2 (1 cos ) 2 1 cos ( ) 2 cos( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 i e o e o A I A A A A （14） 当 PA 正交时， o 90 ，且 o 45 时， (1 cos ) 2 1 I I i ； （15） （1）直流电压调制 取P的偏振轴与LN晶体的 x 轴平行，加直流电压 U UD 后P与新的感应主轴 x 即成 o 45 ， 则经过 A 之后的输出光强为： U ) U (1 cos 2 1 (1 cos ) 2 1 D I I i I i （16） 输出光强 I 随 UD 而变化，即可达到光调制的目的
(2)正弦信号调制 如果在LN品体上除了加一直流电压U产生位相差。之外，同时加上一个幅值不大 的正弦调制信号sin@1,即： U=Up+U sin@t 代入(17)式，并利用贝赛耳函数展开后，可得 到下面几种情况（如图3所示）： 1.0 π3π5π 。:当%=受经经.时 1一之0士出sm®小，光强调制线（输出光 U 0.5 强与调制电压的关系曲线~U)包含与正弦信 号同步的频率信号，输出光强与调制信号有近似 的线性关系，即线性调制。电光调制器件一般都 工作在这个状态。 b&c:当4=π，3,5. 和 么=02r4a,.时，10tcs200 图4PA正交时正弦信号的电光调制曲线 光强调制曲线包含正弦信号的二倍频信号。 如果在LN品体上加上音频调制信号，根据傅立叶分析方法，音频信号可看成众多正 弦信号的合成，上述原理和规律仍完全适用，这就是一种简便的激光音频通讯设计原理。 (3)用2波片进行光学调制 由以上原理可知，电光调制器中直流电压UD的作用是使品体中x、y两个偏振方向 的光之间产生固定的位相差，从而使正弦调制工作在光强调制曲线上不同的工作点。这个 作用可以用会波片来实现。在PA间加上子波片，并调整其快慢轴方向使之与LN品体的x 和y轴平行，即可保证电光调制器工作在4=子的线性调制状态下。转动波片可使电光 -7-
- －7－ （2）正弦信号调制 如果在 LN 晶体上除了加一直流电压 UD 产生位相差 D 之外，同时加上一个幅值不大 的正弦调制信号 U t m sin ，即： U UD U t m sin 代入（17）式，并利用贝赛耳函数展开后，可得 到下面几种情况（如图 3 所示）： a ： 当 2 5 , 2 3 , 2 D 时 ， sin ) U U (1 2 1 ~ m I I t i ，光强调制曲线（输出光 强与调制电压的关系曲线 I～U）包含与正弦信 号同步的频率信号，输出光强与调制信号有近似 的线性关系，即线性调制。电光调制器件一般都 工作在这个状态。 b & c ： 当 D ,3,5 和 D 0,2,4, 时， cos2 ) U U (1 2 1 ~ m I I t i ， 光强调制曲线包含正弦信号的二倍频信号。 如果在 LN 晶体上加上音频调制信号，根据傅立叶分析方法，音频信号可看成众多正 弦信号的合成，上述原理和规律仍完全适用，这就是一种简便的激光音频通讯设计原理。 （3）用 4 波片进行光学调制 由以上原理可知，电光调制器中直流电压 UD 的作用是使晶体中 ' x 、 ' y 两个偏振方向 的光之间产生固定的位相差，从而使正弦调制工作在光强调制曲线上不同的工作点。这个 作用可以用 4 波片来实现。在 PA 间加上 4 波片，并调整其快慢轴方向使之与 LN 晶体的 ' x 和 ' y 轴平行，即可保证电光调制器工作在 2 D 的线性调制状态下。转动波片可使电光 图 4.PA 正交时正弦信号的电光调制曲线
晶体处于不同的工作点上。 [实验内容] 本实验采用半导体激光器650nm的连续激光作为载波，采用LN(LiNbO3)品体作为 调制器，分别以直流电压和14波片进行预偏置处理，选择调制工作点，实现强度调制实 验，并进行激光音频通信实验。 ·[实验装置] 激光器 示波器 图5.横向电光调制装置示意图 LPB-II型晶体电光效应 实验仪 百安超凡光电设备有限公司 亮花前入 电菊开关 图6.晶体电光效应实验仪操作面板示意图 功能说明： (1)电源开关：开启、关闭电源。 (2)直流电源部分：“粗调”，“细调”两旋钮顺时针方向旋转时调高输出电压，反时 针旋转时降低输出电压。“输出”端只允许和LN品体相接，数显表显示输出的直流电压 值。 (3)接收信号部分：“光电输入”和光电探头相接，“光强一解调”开关。当指向“光 -8
- －8－ 晶体处于不同的工作点上。 [实验内容] 本实验采用半导体激光器 650nm 的连续激光作为载波，采用 LN（LiNbO3）晶体作为 调制器，分别以直流电压和 1/4 波片进行预偏置处理，选择调制工作点，实现强度调制实 验，并进行激光音频通信实验。 光电输入 监测 解调 喇叭 光强 静音 光强及解调 外接信号 监测 内 外 调制幅度 调制信号 粗调 细调 光强指示 直流电压（V） 电源 型晶体电光效应仪 西安交通大学研制 西安超凡公司制造 [实验装置] 图 6.晶体电光效应实验仪操作面板示意图 功能说明： （1）电源开关：开启、关闭电源。 （2）直流电源部分：“粗调”，“细调”两旋钮顺时针方向旋转时调高输出电压，反时 针旋转时降低输出电压。“输出”端只允许和 LN 晶体相接，数显表显示输出的直流电压 值。 （3）接收信号部分：“光电输入”和光电探头相接，“光强－解调”开关。当指向“光
强”时，光电探头将接收到的光强信号转换成相应的电压信号送入数显光强输入表，用于 测量接收到的光强。当指向“解调”时，电压信号送入内置功放，推动喇叭。 “静音一喇 叭”开关用于连接或断开喇叭，“静音”为断开，“喇叭”为接通。“监测”为连接示波 器用，为示波器提供由光电探头所接收的光强转换为电压后的信号 (4)调制信号部分：信号源“内一外”开关，用于选择内部400Hz的正弦波或“外接信 号”处送入的其它电信号。“调节”用于把所选择的电信号通过衰减后送入内置放大器， 经过内部放大后，和直流部分输出的直流电压相叠加后由“输出”端输出，只允许和LN 晶体相接。“监测”端供示波器观察所选择的交流电压波形。 (5)后面板部分 1、AC220电源输入。2、HV品体连接端口。3、PC采集接口。4、外接有源音箱 警告： 直流电压、调制信号的输出端，是为LN晶体提供调制电压的，因输出电压的峰一峰 值很大，所以，严禁和示波器的输入端相连接，否则会导致示波器的y轴输入通道损坏！ 主要技术参数： 1.电光品体：铌酸锂3mm×3mmx25mm 2.半导体激光器：波长650nm,功率>3mW 3.直流电压输出：0一570V连续可调，数显 4.内置正弦波信号输出：0一80V连续可调，400Hz 5.内置功率放大器：电压放大倍数30倍，频率响应20Hz-20KHz 6.相对光强显示范围：0一1999 7.偏振片，4波片角度调节：360°旋转，分度值为1° 8.导轨：优质铝型材，长度1000mm 9.LN晶体支架：4维精密光学调节架 [操作步骤] 1.光路调节 (1)调整激光器使光束与光具座导轨基本平行，注意光束空间位置应使光具座上其 它部件有调节余地。 (2)调整起偏器和检偏器，使其表面与光束基本垂直，并使它们的偏振轴正交(PLA), 此时透过A的光强最小。 (3)将装有LN晶体的支架放在P、A之间（尽量靠近A,以便于观察锥光干涉图）， 调节LN支架，使LN晶体的光轴(z轴)与激光束平行，并使激光束从LN晶体的几何中 心通过。观察比较LN晶体在不加电场（单轴晶体）和加电场后（双轴晶体）的锥光干涉 图样变化。 -9
- －9－ 强”时，光电探头将接收到的光强信号转换成相应的电压信号送入数显光强输入表，用于 测量接收到的光强。当指向“解调”时，电压信号送入内置功放，推动喇叭。“静音－喇 叭”开关用于连接或断开喇叭，“静音”为断开，“喇叭”为接通。“监测”为连接示波 器用，为示波器提供由光电探头所接收的光强转换为电压后的信号。 （4）调制信号部分：信号源“内－外”开关，用于选择内部 400Hz 的正弦波或“外接信 号”处送入的其它电信号。“调节”用于把所选择的电信号通过衰减后送入内置放大器， 经过内部放大后，和直流部分输出的直流电压相叠加后由“输出”端输出，只允许和 LN 晶体相接。“监测”端供示波器观察所选择的交流电压波形。 （5）后面板部分 1、AC220 电源输入。2、HV 晶体连接端口。3、PC 采集接口。4、外接有源音箱。 警告： 直流电压、调制信号的输出端，是为 LN 晶体提供调制电压的，因输出电压的峰－峰 值很大，所以，严禁和示波器的输入端相连接，否则会导致示波器的 y 轴输入通道损坏！ 主要技术参数： 1. 电光晶体：铌酸锂 3mm3mm25mm 2. 半导体激光器：波长 650nm，功率＞3mW 3. 直流电压输出：0－570V 连续可调，数显 4. 内置正弦波信号输出：0－80V 连续可调，400Hz， 5. 内置功率放大器：电压放大倍数 30 倍， 频率响应 20Hz-20KHz 6. 相对光强显示范围 ：0－1999 7. 偏振片，/4 波片角度调节 ：360旋转，分度值为 1 8. 导轨：优质铝型材，长度 1000mm 9. LN 晶体支架：4 维精密光学调节架 [操作步骤] 1.光路调节 （1）调整激光器使光束与光具座导轨基本平行，注意光束空间位置应使光具座上其 它部件有调节余地。 （2）调整起偏器和检偏器，使其表面与光束基本垂直，并使它们的偏振轴正交（PA）， 此时透过 A 的光强最小。 （3）将装有 LN 晶体的支架放在 P、A 之间（尽量靠近 A，以便于观察锥光干涉图）， 调节 LN 支架，使 LN 晶体的光轴（z 轴）与激光束平行，并使激光束从 LN 晶体的几何中 心通过。观察比较 LN 晶体在不加电场（单轴晶体）和加电场后（双轴晶体）的锥光干涉 图样变化