第17章波动光学(三)第五版

1、第十七章第十七章 波动光学波动光学三、光的偏振三、光的偏振17-13 偏振光和自然光偏振光和自然光1.自然光自然光E E没有优势方向没有优势方向自然光的分解自然光的分解 一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直一束自然光可分解为两束振动方向相互垂直的、等幅的、不相干的线偏振光。的、等幅的、不相干的线偏振光。yxEE yxIII 自然光的表示法：自然光的表示法： 1.自然光自然光自然光自然光2. 线偏振光线偏振光E播播传传方方向向振振动动面面 面对光的传播方向看面对光的传播方向看线偏振光线偏振光线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解线偏振光可沿两个相互垂直的方向分解EEyEx yx sincosEEE

2、Eyx线偏振光的表示法：线偏振光的表示法： 光振动垂直板面光振动垂直板面光振动平行板面光振动平行板面线偏振光线偏振光3. 部分偏振光部分偏振光部分偏振光的分解部分偏振光的分解部分偏振光部分偏振光 部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直的、不等幅的、不相干的线偏振光。直的、不等幅的、不相干的线偏振光。部分偏振光的表示法：部分偏振光的表示法： 平行板面的光振动较强平行板面的光振动较强垂直板面的光振动较强垂直板面的光振动较强17-14 起偏和检偏起偏和检偏 马吕斯定律马吕斯定律1. 起偏和检偏起偏和检偏 起偏的原理起偏的原理：利用某利用某些材料在些材料在光学光学性

3、性 质上的各向异性。质上的各向异性。 起偏：从自然光获得偏振光起偏：从自然光获得偏振光。 起偏器起偏器: : 起偏的光学器件起偏的光学器件。1.1 偏振片偏振片微晶型微晶型分子型分子型x yzz 入射入射电磁波电磁波电气石晶片电气石晶片非偏振光非偏振光线偏振光线偏振光光轴光轴线栅起偏器线栅起偏器起偏起偏和检偏和检偏021II 偏振片的起偏偏振片的起偏非偏振光非偏振光I0线偏振光线偏振光 IP偏振化方向偏振化方向 (透振方向透振方向) 检偏：检偏：用偏振器件分析、检验光的偏振态用偏振器件分析、检验光的偏振态 起偏起偏和检偏和检偏起偏和检偏起偏和检偏起偏起偏和检偏和检偏I?P待检光待检光2.2 思

4、思 考考 I I 不变不变待检光是什么光待检光是什么光 I I 变，有消光变，有消光待检光是什么光待检光是什么光 I I 变，无消光变，无消光待检光待检光是什么光是什么光起偏起偏和检偏和检偏2. 马吕斯定律马吕斯定律P I0IP E0 E=E0cos , 2 0 0EI 20cosII 0max0III ， 02 I， 马吕斯定律（马吕斯定律（18091809）消光消光 2 2 0 2 cos EEI 2. 马吕斯定律马吕斯定律 例题例题17-13 17-13 用两偏振片平行放置作为起偏器和检偏器用两偏振片平行放置作为起偏器和检偏器。在它们的偏振化方向成。在它们的偏振化方向成30300 0角时

5、，观测一光源，又在成角时，观测一光源，又在成60600 0角时，观察同一位置处的另一光源，两次所得的强度角时，观察同一位置处的另一光源，两次所得的强度相等。求两光源照到起偏器上光强之比。相等。求两光源照到起偏器上光强之比。解解 : : 令令I I1 1和和I I2 2分别为两光源照到起偏器上的光强。分别为两光源照到起偏器上的光强。透过起偏器后，光的强度分别为透过起偏器后，光的强度分别为I I1 1/2/2和和I I2 2 /2 /2。按照。按照马吕斯定律，透过检偏器后光的强度为马吕斯定律，透过检偏器后光的强度为60cos22212II 所以所以30cos21211II 但按题意但按题意21II

6、 60cos30cos2221II 即即3130cos60cos43412221 II 马吕斯定律马吕斯定律17-15 反射和折射时光的偏振反射和折射时光的偏振 1. 反射光和折射光的偏振反射光和折射光的偏振自然光反射和折射自然光反射和折射后产生部分偏振光后产生部分偏振光n1n2i irn1n2i0i0r0线偏振光线偏振光S自然光以自然光以 入射后反入射后反 射光为完全偏振光射光为完全偏振光 起偏振角起偏振角0i0i2. 布儒斯特布儒斯特定律定律实验证明：实验证明：i = i0 时，反射光只有时，反射光只有S分量分量i 0 布儒斯特角或布儒斯特角或 起偏角起偏角并且并且 i0 +r0 = 90

7、O 由由 020201cossinsininrnin有有 布儒斯特定律布儒斯特定律 (1812(1812年年) )21120tgnnnin1n2i0i0r0线偏振光线偏振光S反射反射光光和折射光的偏振和折射光的偏振 非非布儒斯特布儒斯特角角入射入射 ， 反、折射光均为部分偏反、折射光均为部分偏振光。振光。 布儒斯特布儒斯特角入射，反射光为线偏振光，折射角入射，反射光为线偏振光，折射光为部分偏振光。光为部分偏振光。反射反射光光和折射光的偏振和折射光的偏振 对对空气空气与与玻璃玻璃组合的情况，组合的情况， n n1 1 =1.00 =1.00 ( (空气空气) )，若若n n2 2 =1.50 (

8、=1.50 (玻璃玻璃) )，则：，则：互互余余空空气气玻玻璃璃玻玻璃璃空空气气 423350.100.1tg 185600.150.1tg1010ii 反射反射光光和折射光的偏振和折射光的偏振外腔式激光器谐振腔外腔式激光器谐振腔布儒斯特窗布儒斯特窗 i0i0激光输出激光输出M1M2i0i03. 应用举例应用举例3.1 激光器谐振腔激光器谐振腔反射反射光光和折射光的偏振和折射光的偏振玻璃片堆玻璃片堆：用以增大反射光的强度和折射光：用以增大反射光的强度和折射光 的偏振化程度。的偏振化程度。当当i i = =i i0 0时时，反射光强度，反射光强度I I和反射光的强度和反射光的强度I I 之比为之

9、比为)(sin21 020riII自然光从空气自然光从空气玻璃玻璃%7 0IIi0( (接近线偏振光接近线偏振光) ) 玻璃片堆玻璃片堆3.2 玻璃片堆玻璃片堆反射反射光光和折射光的偏振和折射光的偏振 3.2 玻璃片堆玻璃片堆检偏检偏若反射光光强不变则入射光是若反射光光强不变则入射光是自然光自然光若反射光光强变且有消光则入若反射光光强变且有消光则入射光是线偏振光射光是线偏振光i0 若反射光光强变且无消光则入若反射光光强变且无消光则入射光是部分偏振光射光是部分偏振光 让待检光以布儒斯特角让待检光以布儒斯特角 入射到界面上，以入射入射到界面上，以入射线为轴旋转界面（保持线为轴旋转界面（保持 不变）

10、不变）0i0ii ( (接近线偏振光接近线偏振光) )反射反射光光和折射光的偏振和折射光的偏振17-16 17-16 光的光的双折射双折射1. 寻常光和非常光寻常光和非常光 一束入射光经某些一束入射光经某些晶体折射后可分成两束晶体折射后可分成两束光线的现象称为光线的现象称为双折射双折射。 实验表明，实验表明，双折射双折射现象中的两束折射光线现象中的两束折射光线都是都是线偏振光线偏振光，分别称为寻常光和非常光，分别称为寻常光和非常光。双折射现象双折射现象n1n2irore(各向异各向异性媒质性媒质)自然光自然光o光光e光光寻常光（寻常光（o o光光）：）： 遵从折射定律遵从折射定律orninsi

11、nsin21 非常光（非常光（e e光光） : : 一般不遵从折射定律一般不遵从折射定律constriesinsin注意：注意：e e 光折射线也不一定在入射面内。光折射线也不一定在入射面内。寻常光和非常光寻常光和非常光2. 光轴光轴 主平面主平面 当光在晶体内沿某个特殊方向传播时当光在晶体内沿某个特殊方向传播时将将不发生不发生 双折射，该方向称为晶体的光轴。双折射，该方向称为晶体的光轴。 光轴是一特殊的方向光轴是一特殊的方向, ,凡平行于凡平行于 此方向的直线均为光轴。此方向的直线均为光轴。单轴晶体：单轴晶体：只有一个光轴的晶体只有一个光轴的晶体双轴晶体：双轴晶体：有两个光轴的晶体有两个光轴

12、的晶体AB光光轴轴102方解石晶体方解石晶体 ( (冰洲石冰洲石) )主平面：主平面：晶体中光的传播方向与晶体光轴构成的晶体中光的传播方向与晶体光轴构成的 平面。平面。o光光光轴光轴o o光的光的主平面主平面e光光光轴光轴e e光的光的主平面主平面o o 光垂直于主平面光垂直于主平面e e 光平行于主平面光平行于主平面光的光的主平面主平面晶体的主折射率晶体的主折射率: :因因o o、e e光光速速率与传播方向有关，故率与传播方向有关，故3. 单轴晶体的子波波阵面单轴晶体的子波波阵面o o光光: :oovcn e e光光: :eevcn 晶体晶体中中e e光光的的主折射率主折射率晶体晶体中中o

13、o光光的的主折射率主折射率o o 波面波面e e 波面波面光轴光轴ve tvo tvo t光轴光轴正晶体正晶体负晶体负晶体ve是e光沿垂直于光轴方向的传播速率。 正晶体正晶体 : : ne no负晶体负晶体 : : ne ve) 负晶体负晶体 (vo ve ) 子波源子波源( e o)单轴晶体的子波波阵面单轴晶体的子波波阵面4. 惠更斯原理在双折射现象中的应用惠更斯原理在双折射现象中的应用 确定波阵面的作图法确定波阵面的作图法4.4.1 1 光轴平行光轴平行于于晶体表面，自然光垂直入射晶体表面，自然光垂直入射 e oe o光轴光轴方解石晶体方解石晶体 o o、e e 光光在方向上虽没分开，但速

14、度上是分开的。在方向上虽没分开，但速度上是分开的。4.2 光轴平行光轴平行于于晶体表面且垂直晶体表面且垂直于于入射面，入射面， 自然光斜入射自然光斜入射方解石晶体方解石晶体 光轴光轴ir0reo ot e eteo ectnrooci0sinsin nreeeci sinsin惠更斯惠更斯原理在双折射现象中的应用原理在双折射现象中的应用4.3 光轴与晶体表面斜交，自然光垂直入射光轴与晶体表面斜交，自然光垂直入射此时此时e e光的波面不再与其波线垂直了光的波面不再与其波线垂直了。o e晶体晶体光轴光轴 e方解石方解石光轴光轴o eo惠更斯惠更斯原理在双折射现象中的应用原理在双折射现象中的应用5.

15、 晶体偏振器械晶体偏振器械68ACNM906848 ACNMeeo尼科耳棱镜尼科耳棱镜5. 晶体偏振器械晶体偏振器械沃拉斯顿棱镜沃拉斯顿棱镜12方解石方解石方解石方解石 oe光轴光轴光轴光轴6. 晶体的二向色性和偏振片晶体的二向色性和偏振片 利用利用晶体的二向色性晶体的二向色性，可获得，可获得线偏振光线偏振光。 光轴光轴e光光电气石电气石光轴光轴 某些晶体对某些晶体对o o光和光和e e光的吸收有很大差异，这叫光的吸收有很大差异，这叫晶体的二向色性晶体的二向色性。右旋圆右旋圆偏振光偏振光右旋椭圆右旋椭圆偏振光偏振光 y yx z传播方向传播方向 /2x某时刻右旋圆偏振光某时刻右旋圆偏振光E E

16、随随z z的变化的变化E 01. 圆偏振光圆偏振光和和椭圆偏振光椭圆偏振光 17-17 椭圆偏振光和圆偏振光椭圆偏振光和圆偏振光 偏振光的干涉偏振光的干涉椭圆偏振光椭圆偏振光椭圆偏振光椭圆偏振光和和圆偏振光圆偏振光 1.1 椭圆偏振光椭圆偏振光和和圆偏振光圆偏振光的获得方法的获得方法 d双折射晶片双折射晶片C C 单色单色自然光自然光偏振片偏振片P P1 1偏振化方向偏振化方向光轴方向光轴方向椭圆偏振光椭圆偏振光)(20ennd透过双折射晶片后，透过双折射晶片后，o o光和光和e e光的相位差为光的相位差为ko o光和光和e e光叠加后仍为线光叠加后仍为线偏振光偏振光；ko o光和光和e e光

17、叠加后成为光叠加后成为椭圆椭圆偏振光偏振光。椭圆偏振光椭圆偏振光和和圆偏振光圆偏振光 1.2 波片波片( (又称又称相位延迟片相位延迟片) ) 波片波片是是按一定要求切割（例如按一定要求切割（例如光轴平行光轴平行于于表面表面）的晶体薄片的晶体薄片。ydxAAoAe 线偏振光线偏振光光轴光轴 通过厚为通过厚为d d 的晶片，的晶片，o o、e e光产生相位差：光产生相位差： 2 dnnoeAAoAe 光轴光轴P 椭圆偏振光椭圆偏振光和和圆偏振光圆偏振光 从晶片出射的是两束传播方相同、振动方从晶片出射的是两束传播方相同、振动方向相互垂直、频率相等、相位差向相互垂直、频率相等、相位差为为 的线偏振的

18、线偏振光，它们合成为一束椭圆偏振光。光，它们合成为一束椭圆偏振光。,4 23,2 时为圆偏振光时为圆偏振光cossinAAAAeo o o光光和和e e光光的的振幅振幅，与，与晶片光轴晶片光轴和入射的和入射的线偏线偏振光振振光振动方向动方向的的夹角夹角 有关有关：椭圆偏振光椭圆偏振光和和圆偏振光圆偏振光 (1) (1) 四分之一波片四分之一波片24 dnnoe4 线偏振光线偏振光圆偏振光圆偏振光2 , 0 线偏振光线偏振光线偏振光线偏振光从线偏振光获得椭圆或圆偏振光（或相反）从线偏振光获得椭圆或圆偏振光（或相反）240 ， 线偏振光线偏振光椭圆偏振光椭圆偏振光椭圆偏振光椭圆偏振光和和圆偏振光圆

19、偏振光 (2) (2) 二分之一波片二分之一波片 2dnnoe使线偏振光振动面转过使线偏振光振动面转过2 2 角度角度。 A0入入A0出出A入入A出出Ae入入= Ae出入出入光轴光轴椭圆偏振光椭圆偏振光和和圆偏振光圆偏振光 （3 3） 椭圆偏振光与圆偏振光的检偏椭圆偏振光与圆偏振光的检偏用四分之一波片和偏振片用四分之一波片和偏振片P P 可区分出可区分出入射光是入射光是 自然光或圆偏振光自然光或圆偏振光 部分偏振光部分偏振光或或椭圆偏振光椭圆偏振光d偏振片偏振片P P光轴方向光轴方向入射光入射光波片41椭圆偏振光椭圆偏振光和和圆偏振光圆偏振光 四分之一波片四分之一波片圆偏振光圆偏振光自然光自然

20、光自然光自然光线偏振光线偏振光 偏振片（转动偏振片（转动）线偏振光线偏振光 I I不变不变线偏振光线偏振光I I变变, , 有消光有消光以入射光方向为轴以入射光方向为轴 四分之一波片四分之一波片椭圆偏振光椭圆偏振光部分偏振光部分偏振光线偏振光线偏振光 偏振片（转动）偏振片（转动）线偏振光线偏振光I I变变, , 有消光有消光 部分部分偏振光偏振光光轴平行于最大光强或最小光强方向放置光轴平行于最大光强或最小光强方向放置光轴平行于椭圆偏振光的长轴或短轴放置光轴平行于椭圆偏振光的长轴或短轴放置线偏振光线偏振光I I变变, , 无消光无消光椭圆偏振光椭圆偏振光和和圆偏振光圆偏振光 2. 偏振光的干涉偏

21、振光的干涉2.1 2.1 偏振光干涉装置偏振光干涉装置d晶片晶片C C 偏振片偏振片P2 单色单色自然光自然光偏振片偏振片P1偏振化方向偏振化方向光轴方向光轴方向偏振化方向偏振化方向 P P1 1 的出射光为线的出射光为线偏振光偏振光，经，经C C 成为成为o o、e e 两两束偏振光束偏振光，再经，再经P P2 2 后，发生干涉后，发生干涉。2.2 2.2 偏振光干涉的分析偏振光干涉的分析（1 1） 振幅关系振幅关系P2P1CA1AeAoA2oA2e sin1AAo cos1AAe 通过通过P P2 2 后，两束光后，两束光的的振动方向平行，振幅为：振动方向平行，振幅为： cossincos

22、12 AAAoooeeAAAA212cossinsin 偏振光的干涉偏振光的干涉通过晶体通过晶体C C后后的的两束光两束光是相干光，是相干光，相位相位差为：差为：oecnnd 2此两束光合成为一束椭圆偏振光此两束光合成为一束椭圆偏振光。通过通过P P2 2 后相位后相位差为：差为： oecnnd2（2 2）相位关系相位关系), 2 , 1(,2122 knnkdkoe 相长干涉相长干涉相消干涉相消干涉 oennkdk )12(偏振光的干涉偏振光的干涉 若若为为单色光入射，且晶片单色光入射，且晶片d d不均匀，则屏上出不均匀，则屏上出 现等厚干涉条纹。现等厚干涉条纹。 若为若为白光入射，白光入射

23、，有三种情况：有三种情况： 如如晶片晶片d d 均匀均匀，屏上由于某种颜色干涉相消，而屏上由于某种颜色干涉相消，而 呈现它的互补色呈现它的互补色，这叫（显）色偏振这叫（显）色偏振。 如晶片如晶片d d不均匀，则屏上出现彩色条纹。不均匀，则屏上出现彩色条纹。如如 红色相消红色相消绿色；蓝色相消绿色；蓝色相消黄色黄色。偏振光的干涉偏振光的干涉例题例题17-14 如图所示，偏振片如图所示，偏振片P1和和P2相互正交，当相互正交，当入射于偏振片入射于偏振片P2的偏振光已是椭圆偏振光时，在视场的偏振光已是椭圆偏振光时，在视场E处的振幅如何？如果处的振幅如何？如果P2和和P1不相正交，则又如何？不相正交，

24、则又如何？d晶片晶片C C 偏振片偏振片P2 单色单色自然光自然光偏振片偏振片P1偏振化方向偏振化方向光轴方向光轴方向偏振化方向偏振化方向偏振光的干涉偏振光的干涉解解 按题意按题意knnde)(2的的整整数数倍倍总总 所以所以它代表振幅为它代表振幅为A2e和和A2o两相干线偏振光之间的相两相干线偏振光之间的相位差，按同方向振幅的叠加，得合振幅为位差，按同方向振幅的叠加，得合振幅为总总）（cos222222222oeoeAAAAA 当偏振片当偏振片 P1和和P2相互正交，相互正交，cossin122AAAoe偏振光的干涉偏振光的干涉211coscossin2)cos(22cossin总总）（总总

25、AAA 如果如果P P1 1和和P P2 2不正交，设这时不正交，设这时P P2 2和晶片和晶片C C光轴光轴间的夹角为间的夹角为oeAA222所所以以，由由于于 例如例如eAA20 得得oAA22得得 由此可知，把偏振片由此可知，把偏振片P2旋转一周在观察透射光时，旋转一周在观察透射光时，我们将看到透射光强连续变化，但光强为零的位置并不我们将看到透射光强连续变化，但光强为零的位置并不可能出现。可能出现。偏振光的干涉偏振光的干涉 例题例题17-15 如图所示，偏振片如图所示，偏振片P1和和P2相互正交，当入射相互正交，当入射于偏振片于偏振片P2的偏振光已是圆偏振光时，在视场的偏振光已是圆偏振光

26、时，在视场E处的振幅处的振幅矢量的量值如何？如果矢量的量值如何？如果P2和和P1不相正交，则又如何？不相正交，则又如何？ 解解 按题意知按题意知为为整整数数kknnde,2,2)(2d晶片晶片C C 偏振片偏振片P2 单色单色自然光自然光偏振片偏振片P1偏振化方向偏振化方向光轴方向光轴方向偏振化方向偏振化方向偏振光的干涉偏振光的干涉414cosAAAeo ，并并且且如果偏振片如果偏振片P P1 1和和P P2 2相互正交，则由上题结果可得相互正交，则由上题结果可得振幅为振幅为1222441coscossin2AAA 如果偏振片如果偏振片P1和和P2不相互正交，设不相互正交，设P2的偏振的偏振化

27、方向与晶片化方向与晶片C光轴间的夹角为光轴间的夹角为 。这时。这时coscoscos412AAAeesincossin412AAAoo偏振光的干涉偏振光的干涉 所以此时视场所以此时视场E E处的振幅为处的振幅为122422122222222cos)cos(2AAAAAAAoeoe这一结果表明，当圆偏振光入射于偏振片时，这一结果表明，当圆偏振光入射于偏振片时，我们把偏振片旋转一周而观察透射光时，可看我们把偏振片旋转一周而观察透射光时，可看见透射光的光强并不会有所变化。见透射光的光强并不会有所变化。 偏振光的干涉偏振光的干涉偏振光的干涉偏振光的干涉 若若为为单色光入射，且晶片单色光入射，且晶片d

28、d不均匀，则屏上出不均匀，则屏上出 现等厚干涉条纹。现等厚干涉条纹。 若为若为白光入射，白光入射，有三种情况：有三种情况： 如如晶片晶片d d 均匀均匀，屏上由于某种颜色干涉相消，屏上由于某种颜色干涉相消，而呈现它的互补色而呈现它的互补色，这叫（显）色偏振这叫（显）色偏振。 如晶片如晶片d d不均匀，则屏上出现彩色条纹。不均匀，则屏上出现彩色条纹。 如红色相消如红色相消绿色；蓝色相消绿色；蓝色相消黄色黄色。17-18 人为双折射人为双折射 以以人为人为（外界）条件使某些非晶体变（外界）条件使某些非晶体变成各向成各向异性，异性，从而显示出从而显示出双折射双折射性质，称性质，称人人为为双折射双折射

29、。1. 光弹光弹性性效应效应应力应力各向异性各向异性 各向不同各向不同n n 各向不同各向不同SFknnoe P1P2 dS干涉干涉有机玻璃有机玻璃cFF在一定应力范围内：在一定应力范围内： SFdknndoe22各处各处 不同不同各处各处 不同不同出现干涉条纹出现干涉条纹SF 变变 变变干涉情况变。干涉情况变。SF 光弹光弹性性效应效应经经人人为为双折射双折射产生的产生的e光与光与o光的位相差为光的位相差为光测弹性学：利用光弹性效应来研究应力分布的方法。光测弹性学：利用光弹性效应来研究应力分布的方法。光弹光弹性性效应效应2. 电光效应电光效应 各向同性介质在外电场作用下变各向同性介质在外电场

30、作用下变为各向异性而产生双折射，称为为各向异性而产生双折射，称为克尔克尔效应效应；各向异性介质在外电场作用下；各向异性介质在外电场作用下要改变原有的双折射性质，称为要改变原有的双折射性质，称为泡克泡克尔斯效应尔斯效应；这两种现象都称为电光效这两种现象都称为电光效应，应，也叫电致双折射效应也叫电致双折射效应。（1 1）克尔效应克尔效应 (1875(1875年年) ) 不加电场不加电场液体各向同性液体各向同性PP2 2无无透透射射光光 加电场加电场液体呈单轴液体呈单轴双折射双折射晶体性质，晶体性质，其其E光轴平行光轴平行于外电场于外电场 P P2 2有有透透射射光光l+-45 45 P1P2克尔盒

31、克尔盒d电光效应电光效应02klEnnloe二次电光效应二次电光效应其中其中 E E 电场强度，电场强度， k k 克尔常数克尔常数。克尔效应引起的克尔效应引起的e光与光与o光的光的相位差为：相位差为：dkVllnnoek 2 22 k 当当 时，克尔盒相当于时，克尔盒相当于一个一个半波片，半波片， P P2 2透光最强透光最强 。克尔效应引起克尔效应引起的的e光与光与o光的光程差为：光的光程差为：电光效应电光效应若若l l = 3cm, = 3cm, d d = 0.8cm, = 0.8cm, 入射光为入射光为= 600nm= 600nm的黄的黄光，则可得发生光，则可得发生 k k= = 时

32、的电压为：时的电压为：2218V/m1044. 1 kV1024 V克尔盒的应用克尔盒的应用 : : 高速电光开关，电光调制器。高速电光开关，电光调制器。硝基苯硝基苯溶液的溶液的克尔常数克尔常数为为克尔盒的缺点克尔盒的缺点 : : 所用液体常有剧毒，易爆炸。所用液体常有剧毒，易爆炸。电光效应电光效应(2) (2) 泡克尔斯效应泡克尔斯效应(1893(1893年年) )。泡克尔斯盒泡克尔斯盒电光晶体电光晶体+。-P1P2KK 不加电场不加电场 P P2 2 无无透透射射光光 加电场加电场晶体变双轴晶体晶体变双轴晶体原光轴方向附原光轴方向附 加了双折射效应加了双折射效应 P P2 2 有有透透射射

33、光。光。电光效应电光效应泡克尔斯效应引起的相位差泡克尔斯效应引起的相位差：rVnop32 线性电光效应线性电光效应其中其中 n no oo o 光在晶体中的折射率；光在晶体中的折射率； V V 电压；电压； r r 电光常数。电光常数。 应用应用 : : 电光开关、电光调制器。电光开关、电光调制器。 如军用固体激光测距机。如军用固体激光测距机。 优点优点 ：响应时间短，外加电压低，克尔效应的：响应时间短，外加电压低，克尔效应的 十分之一。十分之一。电光效应电光效应佛克脱效应：发生于蒸汽中佛克脱效应：发生于蒸汽中科顿科顿- -穆顿效应：发生于液体中穆顿效应：发生于液体中20Hcnnoe o o光在真空中的波长光在真空中的波长；H H磁场强度磁场强度；C C 常数。常数。3. 磁致双折射效应磁致双折射效应 在外磁场作用下，某些非晶体也会显示出在外磁场作用下