授课教案 第八章光波调制 (8.13)称为菲涅耳椭球，(8.14)称为折射率椭球（有的应用领域称为光率体）。 折射率椭球是描述光学性质最常用几何图形，一般把其表达式写作 2+y+= (8.15) 61826 或 (8.16) 这是一个归一化的D空间的椭球，其三个主轴方向就是介电主轴方向。 §8-3电光效应 施加电场之后，引起束缚电荷的重新分布，导致离子晶格的微小形变，其结 果将引起介电系数的变化，最终导致晶体折射率的变化。折射率成为外加电场E 的函数，即 △n=n-nm=GE+c2E2+ (8.17) 线性电光效应或泡克耳(Pockels)效应：折射率的改变与外加电场大小成正比。 二次电光效应或克尔(Kr)效应：折射率的改变与外加电场强度的平方成正比。 对大多数电光晶体材料，一次效应要比二次效应显著，可略去二次项。只有 在对称类型的晶体中，因不存在一次电光效应，二次效应才比较明显。 引入电场的方式： (1)纵向电光效应：电场方向与光束传播方向平行 (2)横向电光效应：电场方向与光束传播方向垂直 一线性电光效应 采用几何图形——折射率椭球体的方法分析。 晶体未加外电场时，主轴坐标系中，晶体折射率椭球方程为 (8.18) n,,n:为折射率椭球的主折射率。 当晶体施加电场后，其折射率椭球就发生“变形”，椭球方程变为 得)+得+日+*，*)18 由于外电场，折射率椭球各系数(1/㎡随之发生线性变化，其变化量可定义为授课教案 第八章 光波调制 （8.13）称为菲涅耳椭球，（8.14）称为折射率椭球（有的应用领域称为光率体）。 折射率椭球是描述光学性质最常用几何图形，一般把其表达式写作 1 3 2 2 2 1 2 =++ εεε zyx （8.15） 或 1 2 3 2 2 2 2 2 1 2 =++ n z n y n x （8.16） 这是一个归一化的 D 空间的椭球，其三个主轴方向就是介电主轴方向。 §8-3 电光效应 施加电场之后，引起束缚电荷的重新分布，导致离子晶格的微小形变，其结 果将引起介电系数的变化，最终导致晶体折射率的变化。折射率成为外加电场 E 的函数，即 ++=−= L (8.17) 2 Δ 210 EcEcnnn 线性电光效应或泡克耳（Pockels）效应：折射率的改变与外加电场大小成正比。 二次电光效应或克尔（Kerr）效应：折射率的改变与外加电场强度的平方成正比。 对大多数电光晶体材料，一次效应要比二次效应显著，可略去二次项。只有 在对称类型的晶体中，因不存在一次电光效应，二次效应才比较明显。 引入电场的方式： （1）纵向电光效应：电场方向与光束传播方向平行 （2）横向电光效应：电场方向与光束传播方向垂直 一 线性电光效应 采用几何图形——折射率椭球体的方法分析。 晶体未加外电场时，主轴坐标系中，晶体折射率椭球方程为 1 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 1 2 =++=++ zyx n z n y n x n z n y n x (8.18) nx，ny，nz为折射率椭球的主折射率。 当晶体施加电场后，其折射率椭球就发生“变形”，椭球方程变为 1 1 2 1 2 1 2 1 1 1 6 2 5 2 4 2 2 3 2 2 2 2 2 1 2 ⎟ = ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ + ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ + ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ + ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ + ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ + ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ xy n xz n yz n z n y n x n (8.19) 由于外电场，折射率椭球各系数(1/n 2 )随之发生线性变化，其变化量可定义为 6