Efekt elektrooptyczny

 

Ćwiczenie dotyczy problemu propagacji światła przez ośrodek dielektryczny poddany działaniu zewnętrznego pola elektrycznego. Pole to, działając na elektrony dielektryka, zmienia ich rozkład przestrzenny powodując, między innymi, zmianę jego właściwości optycznych. Ośrodki izotropowe mogą stawać się ośrodkami anizotropowymi, a kryształy jednoosiowe dwuosiowymi. Wymuszona w ten sposób dwójłomność prowadzi do zmiany współczynników załamania dla promieni zwyczajnego i nadzwyczajnego. Jeżeli zmiany te są wprost proporcjonalne do amplitudy przyłożonego pola elektrycznego to efekt nosi nazwę liniowego efektu elektrooptycznego lub efektu Pockelsa. Efekt elektrooptyczny zachodzi dla kryształów nie wykazujących symetrii inwersyjnej i prowadzi do zmiany polaryzacji światła propagującego przez taki kryształ. Efekt ten znalazł wiele zastosowań, w szczególności w technice laserowej w różnego typu modulatorach i deflektorach wiązek laserowych, a także w generacji laserowych impulsów gigantycznych czy femtosekundowych z wykorzystaniem tzw. komórki Pockelsa.
W trakcie ćwiczenia badany jest stan polaryzacji światła laserowego po przejściu przez kryształ KD*P (KD2PO4) do którego przyłożone jest zewnętrzne pole elektryczne. Bezpośrednim pomiarom podlega natężenie światła lasera He-Ne przechodzącego przez kryształ w zależności od napięcia przyłożonego do komórki Pockelsa i wyznaczana jest wartość tzw. napięcia półfalowego dla tego kryształu.