§ 9. СТАТИЧЕСКАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ КРИСТАЛЛОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СВЕТА (оптическое детектирование)

Во вводной части данной главы мы упоминали, что при освещении кристалла лазерным пучком с амплитудой электрического поля в нем возникает статическая поляризация

Нестеренко и Морозов [9] применили этот эффект для создания детекторов мощных световых пучков. Преимущество такого детектора заключается прежде всего в том, что кристалл почти не поглощает измеряемый пучок света. Это детектор «проходного» типа, пригодный для измерения плотности мощности около Можно записать выражение для статической поляризации в более общей форме

В этом выражении предполагается, что в кристалле не возникает фазового сдвига между составляющими поля. Следовательно, выражение (17.22) применимо для обыкновенных или необыкновенных волн. В случае смешения частот в выражение (17.22) вводится множитель где разность фаз двух волн.

Для получения максимальной статической поляризации следует направить пучок на кристалл таким образом, чтобы выполнялось равенство Опуская подробное обсуждение условий измерения постоянной поляризации, приведем лишь два выражения определяющие напряжение на измерительном конденсаторе (рис. 17.16):

для кристалла имеющего форму параллелепипеда, и

Рис. 17.16. Два способа крепления электродов для измерения постоянного поляризационного заряда, возникающего под действием мощного лазерного пучка [9].

для цилиндрического кристалла, где Р — мощность лазерного пучка, — коэффициент отражения, — показатели преломления для волн, поляризованных в направлениях и в направлении поляризации падающего пучка — сечение цилиндра, — диэлектрическая постоянная в направлении измерения поляризации, — коэффициенты линейного электро-оптического эффекта, причем

— электрооптический коэффициент для сжатого кристалла; и — ширина и длина кристаллов.

В табл. 17.7 приведены важнейшие параметры оптического детектора. Особенно значительным был эффект в кристалле ниобата лития. Кристалл был выполнен в виде цилиндра диаметром 10 мм

Таблица 17.7 (см. скан) Важнейшие параметры оптического детектора [9]

и высотой 12 мм (ширина поисковых электродов составляла 2,5 мм), причем его оптическая ось совпадала с геометрической осью. При мощности напряжение на электродах достигало 0,75 В.