泡克耳斯效應
正文
一種電光效應。某些晶體在電場作用下會產生一個附加的雙折射,這一雙折射與外加電場強度成正比。1893年德國物理學家F.泡克耳斯首先研究了這種線性電光效應，由此而得名。對於晶體，常用折射率橢球描述其折射率特性。在主軸坐標系中可以寫為
。(1)
(2)
分別對應折射率橢球方程中x2,y2,z2,yz,xz,xy各項係數的改變數;Ej(j=1，2，3)分別表示電場各分量Ex,Ey,Ez;γj為電光張量，可用一個3×6的矩陣表示，共有18個矩陣元，其中有些可能為零，有些彼此相關。這些關係依賴於晶體的對稱性，只是在無中心對稱的晶體中才產生這種效應（見晶體物理性能的對稱性）。若光沿光軸傳播，無外加電場時，沒有雙折射；若同時有平行於 z軸的電場作用，則有雙折射產生。由式(2)可得 
(3)
， (4)
如上所述，光傳播方向與電場方向平行的情況稱為縱向電光效應。泡克耳斯盒就是利用縱向電光效應製成的一種快速電光開關。附圖表示這種電光開關的一例。圓柱形電光晶體KD*P置於兩偏振器P與A之間。圓柱的對稱軸即為晶體的光軸方向。與光軸垂直的兩端面是透明的。抾與·分別表示線偏振光的偏振方向平行於紙面和垂直於紙面。通過環形電極給晶體施加半波電壓Vπ。當偏振器P與A的主軸平行時，光路是關閉的，因為在半波電壓作用下，兩偏振分量的位相推遲為π，這相當於偏振面鏇轉了90°。透過P與晶體的偏振光正是 A所不允許通過的。如果突然退掉晶體上的電壓，光路立即變為通路。這種電光開關的回響時間小於1納秒。將泡克耳斯盒置於脈衝雷射器的諧振腔內,可做為調Q元件。此時由於有全反射鏡,雷射兩次通過電光晶體，不但可以省去一個偏振器，而且調Q電壓只需
。 
泡克耳斯效應