9.3 Фазовий зсув променів.

Цій різниці оптичних шляхів відповідає фазовий зсув променів:

, (9.7), де

i - показники переломлення звичайного та незвичайного променів в нітробензолі;

- довжина хвилі випромінювання джерела світла;

- шлях променів в нітробензолі.

Керр встановив залежність між фазовим зсувом і прикладеною до конденсатора Керра напругою Е:

- формула Керра (9.8), де

- віддаль між пластинами конденсатора в см;

- напруга в В;

- постійна Керра;

Для нітробензолу при і при випромінюванні з довжиною хвилі = 0,546 мкм, .

Лекція 10.

Ефект Керра.

Фазовий зсув є прямопропорційний до квадрата прикладеної напруги, тому ефект Керра називають квадратичним або параболічним. Найближчою важливою характеристикою конденсатора Керра є критична напруга . Коли до конденсатора прикласти напругу , то промені вийдуть з нього з зсувом . Тоді (10.1) і (10.2). Ця формула показує, що змінюючи напругу на конденсаторі, можна змінювати фазовий зсув променів. Тому неповною коміркою Керра можна модулювати промені за фазовим зсувом.

Рис. 10.1 Фазовий зсув променя

10.1 Статична і модуляційна характеристики неповної комірки Керра.

На рис.10.1 показана статична і модуляційна характеристики неповної комірки Керра.

Залежність між фазовим зсувом і напругою на конденсаторі неповної комірки Керра показано на рис. 10.1. вона має форму параболи. Графічні залежності між величиною, яку модулює модулятор, і напругою називається статичною характеристикою модулятора. Побудуємо модуляційну характеристику неповної комірки, тобто графік залежності фазового зсуву від часу при заданій напрузі, прикладеній до його конденсатора. Щоб зміна фазового зсуву відбувалася по гармонічному закону, крім змінної напруги , потрібно прикладати постійну напругу зміщення Е₀. Це дає можливість працювати на прямолінійній ділянці, або на ділянці статистичної характеристики. Графік напруги побудований під статичною характеристикою. (10.3). Величина Т=1/f є періодом змінної напруги, а праворуч від неї отримана модуляційна характеристика для проміжку часу t. Таким чином,на прямолінійній ділянці статичної характеристики при напрузі (10.3) відповідає гармонічний закон зміни фазового зсуву. При цьому частота і фаза зміни фазового зсуву дорівнює частоті і фазі змінної напруги. Плоскополяризований промінь йде в конденсатор Керра перпендикулярно до силової лінії, тобто перпендикулярно до оптичної осі, яка з’являється в нітробензолі. В такому випадку звичайний і незвичайний промені не розділяються в просторі. При суперпозиції (накладанні) двох когерентних променів з взаємно перпендикулярними площинами коливань одержимо сумарний, еліптично поляризований промінь. Електричний вектор коливань такого променя рівномірно обертається навколо нього, а його кінець описує еліпс. Форма його залежить від амплітуди коливань променя, які накладаються, і фази зсуву променя. В неповних комірках Керра амплітуди коливань є однакові завдяки відповідному розміщенню поляризатора і конденсатора Керра. Тому форма еліпса поляризації залежить тільки від фазового зсуву.