
【化】 Pockels material; Pockels materials
bubble; froth; infuse; pickle; soak; steep
【医】 bubble; Ves.; Vesic.; vesica; vesicle; vesico-
gram; gramme; overcome; restrain
【医】 G.; Gm.; gram; gramme
ear; erbium
【医】 aures; auri-; auris; ear; ot-; oto-
this
【化】 geepound
data; datum; ******s; material; stuff
【医】 data; datum; material; stock
【经】 material; materials; spoilage
泡克耳斯材料(Pockels material)是一种具有线性电光效应的光学材料,其折射率随外加电场呈线性变化。该效应由德国物理学家弗里德里希·卡尔·阿尔温·泡克耳斯(Friedrich Carl Alwin Pockels)于1893年首次发现并系统研究,故称为“泡克耳斯效应”。此类材料在高速光调制、激光调Q、光开关等领域有重要应用。
线性电光效应
当外加电场作用于泡克耳斯材料时,其折射率变化(Δn)与电场强度(E)成正比,即:
$$ Delta n = -frac{1}{2}n r E $$
其中 ( n ) 为材料折射率,( r ) 为电光系数。该效应源于电场引起的晶体晶格畸变,导致光学各向异性改变。
材料分类
利用电场控制材料折射率,实现光信号的强度、相位或偏振调制,广泛应用于光纤通信系统。
作为Q开关核心元件,通过电场快速改变谐振腔损耗,产生高功率脉冲激光。
电场敏感特性使其适用于高精度电场/电压传感,如高压输电线监测。
特性 | 泡克耳斯材料 | 克尔材料 |
---|---|---|
效应类型 | 线性电光效应(Δn ∝ E) | 二次电光效应(Δn ∝ E²) |
响应速度 | 皮秒级(更快) | 纳秒级 |
驱动电压 | 较低(通常<10 kV) | 较高(需强电场) |
典型材料 | LiNbO₃, KDP, GaAs | 硝基苯, 液晶 |
Saleh, B.E.A., & Teich, M.C. Fundamentals of Photonics(光子学基础), Wiley.
IEEE Journal of Quantum Electronics, "Electro-Optic Materials for High-Speed Modulators"(高速调制器用电光材料).
Applied Physics Letters, "LiNbO₃ Modulators in 5G Networks"(铌酸锂调制器在5G网络中的应用).
泡克耳斯材料(Pockels material)是一类具有线性电光效应的晶体或介质,其折射率随外加电场线性变化。以下为详细解释:
泡克耳斯材料的核心特性是泡克耳斯效应(Pockels effect),即材料在电场作用下产生双折射现象,且折射率变化(Δn)与电场强度(E)成正比,数学表达式为: $$ Δn = gamma cdot E $$ 其中γ为材料的电光系数。该效应仅存在于非中心对称晶体(如铌酸锂、磷酸二氢钾等)或特定极化介质中。
泡克耳斯效应为线性电光效应(Δn ∝ E),而克尔效应为二次非线性效应(Δn ∝ E²),前者适用于高频电场场景,后者常见于液体或各向同性介质。
如需进一步了解具体材料参数或应用案例,可参考、3、4中的实验描述及理论分析。
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