电子科大物理光学第二版 第4章 晶体光学C.pdf

4.9 电光效应 4.9.1 泡克尔(Pockels)效应和克尔(Kerr)效应 1. 电光效应 因外加电场使介质的光学性质（折射率）发生变化 的效应。 2 Δn n(E ) − n0 aE + bE + ... 线性电光效应( Pockels 效应) ： Δn aE 其中：a 为线性电光系数 若晶体具有对称中心，则无一次电光效应 二次电光效应( Kerr 效应): 2 Δn bE 其中：b 为二次电光系数 4.9.2 电光张量 4.9.2 电光张量 可以通过晶体的折射率椭球的大小、形状和取向的变 化，来描述外电场对晶体光学特性的影响： 2 2 2 x 1 x 2 x3 + + 1 ε 1 ε 2 ε 3 1 逆介电张量： β ij ε ij β 0x 2 + β 0x 2 + β 0x 2 1 (主轴坐标系下，无外电场) 1 1 2 2 3 3 外电场作用下： β x x 1 ij i j 1 4.9.2 电光张量 Δβ ij 可以表示折射率椭球的大小、形状和取向的变 化，将其外电场E为函数展开： Δβ β ′ − β 0 γ E + h E E + ... ij ij ij ijk k ijpq p q γ h 其中： ijk 是三阶张量，线性电光系数； ijpq 是四 阶张量，二阶电光系数； -- Pockels 表述方法 线性电光效应： Δβ ij γ ijk Ek 1 β ij 是二阶对称张量： ε ij β x 2 + β x 2 + β x 2 + 2β x x + 2β x x + 2β x x 1 11 1 22 2 33 3 12 1 2 23 2 3 31 3 1 外电场作用下 4.9.2 电光张量 与未加外电场的情况下比较可得： Δβ β − β 0 ⎫ β ij 是二阶对称张量： 11 11 1 ⎪ Δβ β − β 0 ⎪ 二重下标简化为单个下标 22 22 2 0 ⎪ Δβ 33 β 33 − β 3 ⎪ ⎬ Δβ 23 β 23 ⎪ β 11 β 22 β 33 β 23 β 13 β 12 Δβ 32 β 31 ⎪ β 1 β 2 β 3 β 4 β 5 β 6 ⎪