實驗名稱：正交相鉭鈮酸鉀晶體的線性(xing)電光效應(ying)

　　測試設備：高壓放(fang)大器(qi)、He-Ne激光器(qi)、光電探(tan)測器(qi)、鎖相放(fang)大器(qi)、計算機(ji)等。

　　實驗過程：

　　圖1：Mach-Zehnder雙光(guang)束干涉(she)測量系統

　　雙光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)干涉法的基本原(yuan)理如圖1所(suo)示，光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)選用He-Ne激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)(qi)(qi)，激(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)經過(guo)分(fen)束(shu)棱鏡BS1可(ke)以分(fen)為信(xin)號(hao)(hao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)和參考光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)，利用透鏡將(jiang)信(xin)號(hao)(hao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)聚焦通過(guo)樣品(pin)(pin)，由(you)于樣品(pin)(pin)的存(cun)在(zai)，信(xin)號(hao)(hao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)通過(guo)樣品(pin)(pin)時會引入額外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)程(cheng)，進而兩束(shu)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)程(cheng)產生差異，在(zai)BS2處發生干涉，利用透鏡將(jiang)干涉條紋進行放(fang)大(da)到光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)探測器(qi)(qi)(qi)，光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)電(dian)(dian)探測器(qi)(qi)(qi)可(ke)以將(jiang)接(jie)受的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)號(hao)(hao)轉化(hua)為電(dian)(dian)信(xin)號(hao)(hao)并再傳遞到鎖相放(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)。信(xin)號(hao)(hao)被鎖相放(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)調制(zhi)輸出后通過(guo)高壓放(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)放(fang)大(da)后施(shi)加(jia)(jia)在(zai)晶(jing)體(ti)上(shang)，利用高壓放(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)可(ke)以有效地控制(zhi)外(wai)加(jia)(jia)電(dian)(dian)場(chang)的大(da)小(xiao)。整個雙光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)干涉系統的數據采集由(you)計(ji)算機來完(wan)成。

　　為(wei)了(le)提(ti)高實驗(yan)(yan)的(de)(de)精確度，在(zai)實驗(yan)(yan)進(jin)行的(de)(de)過(guo)(guo)程中(zhong)我們把信號光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)和(he)參(can)考(kao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)兩束光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)中(zhong)加入(ru)衰減(jian)(jian)片，以(yi)此使調(diao)制(zhi)后的(de)(de)兩束光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)強(qiang)大致相等，這(zhe)樣可以(yi)提(ti)高干涉(she)條紋的(de)(de)調(diao)制(zhi)度；不(bu)可避免的(de)(de)材料(liao)中(zhong)會存(cun)在(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)折變(bian)，當光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束通(tong)過(guo)(guo)晶(jing)體時會產生一定程度的(de)(de)散射，使得出(chu)射光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)斑變(bian)散，因(yin)而通(tong)過(guo)(guo)衰減(jian)(jian)片可以(yi)調(diao)控光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束使之成為(wei)弱光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)，再打(da)在(zai)樣品上；在(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)路搭(da)建中(zhong)還加進(jin)了(le)偏(pian)振(zhen)片，利(li)用偏(pian)振(zhen)片改變(bian)晶(jing)體中(zhong)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)偏(pian)振(zhen)態(tai)來測量(liang)電光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)系數矩陣(zhen)的(de)(de)不(bu)同(tong)張量(liang)元(yuan)。

　　實驗中，選用出射光波長為632.8nm的He-Ne激光器，通過鎖相放(fang)大器調節(jie)外加(jia)(jia)正弦型(xing)電場的頻率，并(bing)將其利用高壓放(fang)大器為KTN單晶施加(jia)(jia)一(yi)個的大電壓，晶體兩電極(ji)間的距(ju)離(li)為d=2.17mm，透光方向上(shang)的長度(du)為l=0.79mm。為了提(ti)高光束(shu)的質量(liang)，在信號(hao)光路晶體樣品(pin)的前后加(jia)(jia)入焦距(ju)為15cm的凸(tu)透鏡，使打在樣品(pin)上(shang)的光斑直徑縮小，這樣可以減(jian)小透過光束(shu)的散射程度(du)。

　　圖2：正交相晶(jing)體(ti)實驗條件(jian)示意(yi)圖

　　實驗結果：

　　正交相KTN晶體[011]方向極化之后，以[011]_c為x1方向，以[100]_c為x2方向，以[011]_c為x3方向。如圖2所示，在實驗過程中，施加電場方向為[011]_c方向，入射光的通光方向為[011]_c方向。當入射光的偏振方向為水平偏振時，通過實驗測出得γ13=1.04×10^-11m/V，調整入射光為豎直偏振時，可以計算得出γ33=7.80×10^-11m/V。

　　由于正交(jiao)相(xiang)KTN晶(jing)體的內部(bu)存在亞微米量級的鐵(tie)電(dian)疇(chou)結(jie)(jie)構(gou)，小尺(chi)寸的疇(chou)結(jie)(jie)構(gou)可使得(de)電(dian)極化(hua)率得(de)到提升，進而可以(yi)增強正交(jiao)相(xiang)KTN鐵(tie)電(dian)單晶(jing)的電(dian)光(guang)效(xiao)(xiao)應(ying)(ying)，所以(yi)正交(jiao)相(xiang)KTN晶(jing)體可以(yi)表現出優異(yi)的電(dian)光(guang)效(xiao)(xiao)應(ying)(ying)。

　　電壓放(fang)大(da)器推(tui)薦：ATA-2161

　　圖：ATA-2161高壓放大器指標參數

　　本資(zi)料(liao)由Aigtek安泰電子整理發布，更(geng)多案例及產品詳情請持(chi)續(xu)關注(zhu)(zhu)我(wo)們。西安安泰電子Aigtek已經成為(wei)在業界(jie)擁有(you)(you)廣泛產品線，且具有(you)(you)相(xiang)當(dang)規模的(de)儀器(qi)設備供應商，樣機都支持(chi)免(mian)費試(shi)用。如想了解更(geng)多功率放大器(qi)等(deng)產品，請持(chi)續(xu)關注(zhu)(zhu)安泰電子官網hkdyw.cn或撥打029-88865020。