Ефект на Кер. или квадратичен електро-оптичен ефект - явление променя индексът на пречупване на оптичен материал пропорционално на квадрата на приложеното електрическо поле. Тя се различава от действието на Pockels че промяната в индекса е пряко пропорционална на квадрата на електрическото поле, докато последният варира линейно. Кер ефект може да се наблюдава във всички вещества, но някои течности го показват по други вещества. Отворен през 1875 г. от шотландския физик Джон Кер.
В силни полета има малки отклонения от Кер.
Електро-оптичен ефект на Кер
качествено описание
Под влияние на външен DC или AC електрическо поле в средата на двойно пречупване може да се наблюдава. поради промени в поляризация вещество. Нека индексът на пречупване за обикновения лъч е равен на п о>. и за извънредното - н E>. Разширяваме разликата между индексите на пречупване п о - н е -n_>. като функция на външното поле Е. в правомощията на Е. Ако една област се прилага към средата е изотропно и неполяризирана. тогава п о - н е -n_> трябва да бъде на още по Е функции (когато посоката на полето ефект не трябва да се променя знак). Така че, в разширяването на правомощията на E трябва да присъстват само членовете на четни да се започне с E 2>. В слаби области, условията за по-висок ред могат да бъдат пренебрегвани, в резултат на
Ефектът Кер е причинена главно hyperpolarizability среда появяваща се като резултат от деформация на електрона орбитите атоми или молекули, или поради преориентирането на последната. оптичен ефект на Кер е много бързо - от стотици фемтосекунди до няколко наносекунди (10-13> - 10-9> C) - както в твърди вещества могат да се появят само деформация на електронен облак на атома.
където λ 0> - дължина на вълната на светлината във вакуум; б - константа Кер, че зависи от естеството на веществото, ДълЖината на вълната 0> и температурата. Също така се нарича Кер постоянна стойност К = б λ 0 / п. / N,> където п - индексът на пречупване в отсъствието на Е [1].
За повечето вещества, б> 0. което означава тяхното сходство оптично положителен едноосен кристал.
количествена теория
Количественото теория на газовете се конструира чрез Langevin през 1910.
Параметърът на веществото, което се характеризира възможността за наблюдение на дадено вещество ефект на Кер е трета чувствителност ред. тъй като ефектът е пропорционална на силата на електрическото поле в трета степен (в горното уравнение, третият електрическото поле - полето на светлина вълна).
приложение
В електрооптични ефект се използва в оптични влакна технология за електрическо модулация на пропускливост на оптични сигнали.
Налице е възможността за прилагане на режим на бързо синхронизиране на лазера. който е базиран на ефекта на Кер. Да предположим, че интензитетът на греда в средата Кер има напречен (например, Gaussian) разпределение на интензитета. Следователно, интензитетът в центъра на гредата ще бъде по-голяма, отколкото в опашките, съгласно формулата: п = п о п + 2 I + n_I>. и следователно има нелинейна промяна на индекса на пречупване п δ. Първият ред (г / т) 2> фазово изместване може да се опише с параболична функция на параметър г ^ / w което е еквивалентно на външния вид на сферични лещи в Кер среда. Въпреки по-високата интензивност на лъча, толкова повече той ще се съсредоточи, и като резултат, страдат по-малко загуби. Ако тези загуби са правилно разпределени в кухината, можете да получите пасивно заключване режим.
Свързани статии