Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Петров М.П. -> "Фоторефрактивные кристаллы в когерентной оптике" -> 64

Фоторефрактивные кристаллы в когерентной оптике - Петров М.П.

Петров М.П., Степанов С.И., Хоменко А.В. Фоторефрактивные кристаллы в когерентной оптике — Спб.: Наука, 1992. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): fotoregistraciioptiki1992.djvu
Предыдущая << 1 .. 58 59 60 61 62 63 < 64 > 65 66 67 68 69 70 .. 144 >> Следующая

где амплитуда поверхностной плотности заряда о (z0) = р (z0) dz.
Из(7.58), как и из рассмотрения импульсного отклика среды с продольным электрооптическим эффектом в главе 3, следует, что ампли-
[7.11]
Фг,г(К) =
ф1,2 (х) = ф1,2 (К) Sin Кх,
Bi, 2q (Zp) sh Kdi sh К (d3 - г0)
(7.58)
(7.57)
e2K (Ei ch Kd± sh Kd2 + e2 sh Kdx ch Kd^)
148
туда модуляции света достигает максимальной величины, когда заряд располагается на границе электрооптического кристалла. В нашем случае это соответствует г0 = 0, т. е. границе раздела между электрооптическим кристаллом и изолирующим диэлектрическим слоем, когда функция sh К (d2 — z0) в (7.58) достигает максимальной величины при заданной пространственной частоте v = К/2л. 4 При
z0 Ф 0, когда плоскость заряда смещается в объем электрооптиче-
ского кристалла или в изолирующий слой, амплитуда модуляции света уменьшается на всех пространственных частотах. Кроме того, нам важно отметить, что при достаточно больших пространственных частотах, когда ек 1, из (7.58) следует
гг 6 17
ф1'2 <К) ~ е0/С(е; + е2, ’ <7'59)
т. е. ф1>2 (К) убывает достаточно резко, если z0 Ф 0. При z0 = 0 скорость убывания амплитуды модуляции минимальна и оказывается обратно пропорциональной пространственной частоте.
Рассмотрим теперь объемное распределение заряда. Для вычисления передаточной функции необходимо проинтегрировать (7.58) по параметру z0. Здесь сделаем это для простейшего случая. Будем считать, что заряд располагается в слое толщиной da вблизи границы раздела слоев структуры и образует объемную синусоидальную решетку. По толщине заряженного слоя вдоль оси г амплитуда плотности заряда постоянна: р (z0) = р. В результате интегрирования {7.58) получим [7.14]
т - Д1- -Р [сЬ Kd- ~Ch К (d2 ~17 fifU
е0/С2 sh Kd2 [е2 coth Kd2 + ex coth Kd^] ' '
Можно показать, что в пределе da -> 0 формула (7.60) переходит в (7.58). Из (7.60) следует, что при достаточно больших К, когда
(7‘61)
т. е, при больших пространственных частотах амплитуда модул яции света убывает обратно пропорционально второй степени пространственной частоты. Здесь этот вывод был получен в предположении, что амплитуда распределения заряда не изменяется в слое толщиной da у поверхности кристалла. Вместе с тем в [7.15] показано, что этот вывод сохраняется и при других формах распределения заряда по толщине, если заряженный слой располагается у поверхности кристалла.
На рис. 7.5 показаны зависимости фЬ2 (К) при различных значениях da. Для всех кривых предполагалось равное суммарное количество заряда в объеме второго слоя структуры ПВМС вне зависимости от толщины заряженного слоя da. Из рисунка видно, что уве-
4 Формула (7.58) для двухслойной структуры z0 — 0 и случая, когда кристалл
является анизотропным диэлектриком (его диэлектрическая проницаемость пред-
ставляется тензором), получена в [7.14].
149
0.5 1 2 4 8 16 32 6Ц-
ч,ли.н/мм
Рис. 7.5. Зависимость амплитуды модуляции фазы <pli2 от пространственной частоты v для продольного электрооптического эффекта. dt = 5 мкм; d2 = 500 мкм; et = 3; е2 = 56; d0, мкм: 1 — 0, 2 — 25, 3 — 50, 4 — 100, 5 —
200.
личение толщины заряженного слоя уменьшает амплитуду модуля-ции света. Это происходит тем заметнее, чем больше пространственная частота. Следовательно, с увеличением толщины слоя разрешающая способность уменьшается.
7.5.2. ПВМС с поперечным электрооптическим эффектом
В этом случае собственные моды световой волны при прохождение кристалла получают за счет электрооптического эффекта приращения фаз: и__
Коэффициенты А1 и Л2 зависят от ориентации плоскостей кристаллической пластины относительно кристаллографических осей и от направления поперечной компоненты электрического поля Et. Для кубического кристалла с линейным электрооптическим эффектом А1 и А2 определяются приведенными выше формулами (7.25)— (7.27) и (7.22), (7.23) для ориентаций кристалла (111) и (110) соответ-
В отличие от продольного эффекта в данном случае, согласно
(7.62), модуляция не определяется разностью потенциалов между точками на противоположных поверхностях кристалла. Поэтому если в кристалле создан неоднородный электрический заряд, свет
d
(7.62)1
о
ственно.
150
может быть промодулирован даже в том случае, когда непосредственно на поверхности кристалла нанесены прозрачные электроды. Действительно, предположим, что в электрооптическом кристалле плоский синусоидальный заряд имеет координату z0. Продифференцировав (7.54) и (7.55), найдем поперечное электрическое поле слева и справа от заряженной плоскости (рис. 7.4). Выполнив затем интегрирование
(7.62), получим и ф2. При dx = 0 (оба электрода располагаются непосредственно на поверхности кристалла)
ф!, 2 (К) = [5Ь КЛ2 ~ * KZ° ~ ^ К № ~ г°)Ь (7'63)
Из (7.63) в качестве очевидного следствия фЬ2 = 0 при z = О и z0 = d2. Однако решетка заряда на поверхности кристалла без электрода обеспечивает модуляцию света. Такая ситуация может иметь место, например, в случае, когда заряд на поверхности кристалла создается с помощью электронного луча. Если при этом на второй поверхности кристалла расположен электрод, то
Предыдущая << 1 .. 58 59 60 61 62 63 < 64 > 65 66 67 68 69 70 .. 144 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed