Zewnętrzna modulacja światła - Uniwersytet Mikołaja Kopernika

Pracownia Optoelektroniki, Specjalność Fizyka Laserów
IV. Zewnętrzna modulacja światła
D y (L)= D 0
2π
cos(ωt +
2 λ 0
n L +φ 0 )= D 0
cos[ω t +(2π
2 λ 0
n 0 L +φ 0 )+ π λ 0
n 3 0 r 63 E z L]
Różnica faz między składowymi pola elektrycznego wynosi więc:
∆φ = 2 π λ Lr 63 n 0 3 E z = 2 π λ 0
n 0 3 r 63 U
(16)
gdzie: U=LE z
jest napięciem przyłożonym do modulatora.
D (za polaryzatorem)
Dx
D y
D
wyj
(za analizatorem)
Rys. 4. Kierunki pola D w różnych miejscach modulatora (światło
rozchodzi się prostopadle do płaszczyzny rysunku)
Nnatężenie pola elektrycznego za analizatorem (ustawionym prostopadle do polaryzatora)
można obliczyć (patrz rys. 4.) ze wzoru:
Zatem
D wyj =− 1 2 D x + 1 2 D y
. (17)
D wyj = D 0
2
∆φ
∆φ
[−cos(ω t − kz− )+cos(ωt − kz+ )] = D 2 2 0 sin( ∆φ
2
Transmisja układu zależy więc od zmiennego pola przyłożonego do modulatora.
Wprowadzając oznaczenie:
uzyskujemy
U π =
λ
2 r 63 n 0
3
) sin(ω t − kz).
(18)
∆φ = π U U π
;
I
I 0
= sin 2 ( ∆φ ⎛
2 )=sin2 π U ⎞ ⎝ 2 U π ⎠ = 1 [1 − cos(π U 2 U π
)],
(19)
gdzie: I jest natężeniem światła przechodzącego, a I 0
- padającego na modulator, U π
jest
napięciem niezbędnym do przesunięcia fazy ∆φ o π.
W tabelach charakterystyk modulatorów podaje się napięcie, które trzeba zastosować, by
uzyskać zmianę polaryzacji o π i wynosi ono od kilkuset do kilkudziesięciu tysięcy wolt (dla
KDP - KH 2
PO 4
wynosi 14,5 kV).
IV - 7