晶体的电光效应 电子版实验报告.docx

晶体的电光效应
五、数据处理
研究LN单轴晶体的干涉：
(1)单轴锥光干涉图样：
调节好实验设备，当LN晶体不加横向 电压时，可以观察到如图现象，这是典型的 汇聚偏振光穿过单轴晶体后形成的干涉图 样。
(2)晶体双轴干涉图样：
据数据作出电光调制器P-V工作曲线:
P-V曲线
(2)极值法测定LN晶体的半波电压:
从图中可以看到，V在100〜150V时取最小值，在800〜850V时取最大
值。分别在这两个区域内每隔5V测量一次，原始数据如下：
电压
V/V
功率
P/mV
电压
V/V
功率
P/mV
100

1 800

105

1 805

110

1 810

115

1 815

120

820

125

825

130

830

135

1 835

140

840

145

.845

150

850

比较数据可以得出，极小值大致出现在v « 110V，极大值大致出现
在V « 805V，由此可得V兀=V — V = 805V - 110V = 695V
由 V = (—)得：
0 Y 22
测量值与理论值比较：
晶体基本物理量：
Y
22
—-—(—)= 5 x 10 -12 2 n 3V l
d
l
-
y
22
n
0
5 mm
30mm

x 1 0 -1 2 m / V

算出理论值V = (d) = 64 V。与理论值相比，调制法测量
0 22
%，%，实验值与理论值符 合较好。其中，动态法比极值法更精确。
讨论实验中观察到的输出波形和畸变产生的原因：
根据理论计算，当V=0时，T应当为极小值（T=0），然而从实验测量 出的
T-V图中可以发现，当V=0时，T不为零，且极小值也不出现在V=0 处，对此我们可以归纳出以下几种可能原因：
（1） 由于在调试前后两个偏振片过程中，难以保证其起偏方向完全垂直， 这就导致了极小值点偏离V=0点。
（2） 由于工艺上的原因，前后两个偏振片即使在完全垂直的情况下，也不 可能完全消光，总会有光线透过，因此，极小值点之值大于零。
输出波形畸变产生的原因：
根据数学推导可得，光强透过率：T = sin 2里」（V + V sin ro t） 冗
（1） 当V = V /2时，工作点落在线性工作区的中部，"朝=V /2
代入得： T 注—（1 + ^^~m sin ro t） x V sin ro t
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这时，调制器输出的波形和调制信号的频率相同，即线性调制。
（2） 当V = 0或V兀，V V兀时，同理可得T x co s 2ro t，这时输 出光的频率是调制信号的两倍，即产生“倍频”失真。
六、选作实验：
测量1/4波片的5 :