晶體的電光效應電子版實驗報告

基礎物理試驗報告晶體的電光效應五、數據處理:1單軸錐光干涉圖樣:調整好試驗設備,當晶體不加橫向電壓時,可以觀看到如圖現象,這是典型的匯聚偏振光穿過單軸晶體后形成的干涉圖樣。

2晶體雙軸干涉圖樣:打開晶體驅動電壓,將狀態開關打在直流狀態,順時針旋轉電壓調整旋鈕,調整驅動電壓,將會觀看到圖案由一個中心分裂為兩個,這是典型的匯聚偏振光穿過雙軸晶體后形成的干涉圖樣,它說明單軸晶體在電場的作用下變成了雙軸晶體:1試驗現象:當1=143時,消失第一次倍頻失真:第1頁基礎物理試驗報告當2=486時,信號波形失真最小,振幅最大線性調制:當3=832時,消失其次次倍頻失真:2調制法測定晶體的半波電壓:晶體基本物理量22053010-12第一次倍頻失真對應的電壓1=143,其次次倍頻失真對應的電壓=832。

故832143689。

331由得:10122322230220-工作曲線的測量:第2頁基礎物理試驗報告1原始數據:電壓功率電壓功率0550506001006501507002007502508003008503509004009504501000500依據數據作出電光調制器-工作曲線:-曲線2極值法測定晶體的半波電壓:第3頁基礎物理試驗報告從圖中可以看到,在100~150時取最小值,在800~850時取最大值。

分別在這兩個區域內每隔5測量一次,原始數據如下:電壓功率電壓功率100800105805110810115815120820125825130830135835140840145845150850比較數據可以得出,微小值大致消失在110,極大值大致消失1在805,由此可得805110695331由得:10122322230220:晶體基本物理量:22053010-12算出理論值。

與理論值相比,調制法測量23%,%,試驗值與理論值符合較好。

其中,動態法比極值法更精確。

第4頁基礎物理試驗報告:依據理論計算,當=0時,應當為微小值=0,然而從試驗測量出的-圖中可以發覺,當=0時,不為零,且微小值也不消失在=0處,對此我們可以歸納出以下幾種可能緣由:1由于在調試前后兩個偏振片過程中,難以保證其起偏方向完全垂直,這就導致了微小值點偏離=0點。

2由于工藝上的緣由,前后兩個偏振片即使在完全垂直的狀況下,也不行能完全消光,總會有光線透過,因此,微小值點之值大于零。

輸出波形畸變產生的緣由:依據數學推導可得,光強透過率:2201當2時,工作點落在線性工作區的中部,將2001代入得:12這時,調制器輸出的波形和調制信號的頻率相同,即線性調制。

2當0或,時,同理可得2,這時輸0出光的頻率是調制信號的兩倍,即產生“倍頻”失真。

第5頁基礎物理試驗報告六、選作試驗:測量14波片的:在試驗中,去掉晶體上所加的直流偏壓,把14波片置入晶體和偏振片之間,繞光軸緩慢旋轉時,可以看到輸出信號隨著發生變化,其現象與轉變直流偏壓效果相同:轉過角度輸出波形特點86線性調制175倍頻失真264線性調制355倍頻失真依據數學推導,光強透過率為:22222與前面的公式類比,可發覺式中的即相當于原先公式中的“”。

0在從倍頻失真到線性調制的過程中,由于14波片旋轉了90,透射光相位轉變了光轉化為光或相反,而相應的“”轉變了2,故0有:22即14波片的。

2第6頁基礎物理試驗報告七、試驗后思索題:是否都存在雙折射現象答:鈮酸鋰在未施加電場時是單軸晶體,不存在雙折射,施加電場后鈮酸鋰為雙軸晶體,存在雙折射。

答:14波片是一塊具有特定厚度的雙軸晶體,光線透過14波片后會分解為光和光,兩者的相位差為。

將14波片引起的相位差考2慮之后可得光強透過率:22222當起始光偏振方向垂直于14波片的光軸時,透射光全為光,此時=0,代入上式可得:112此時調制器輸出的波形和調制信號的頻率相同,即線性調制。

旋轉14波片,當起始光偏振方向平行于14波片的光軸時,透射光全為光,此時,代入上式可得:21121228這時輸出光的頻率是調制信號的兩倍,即產生“倍頻”失真。

因此,旋轉14波片可以轉變電光晶體的工作點。

本試驗有幾種測量的方法操作有什么特點答:本試驗有兩種方法測量半波電壓,一種是調制法測定半波電壓,一種是極值法測定