Modulacja wiązki laserowej za pomocą komórki Pockelsa

Transkrypt

1 Ćwczn 5 Mdulacja wązk laswj za pmcą kmók Pcklsa 1 Wstęp Mdulacją śwatła nazywamy zmany w czas paamtów fal śwtlnj. Mdulatm jst uządzn, któ t zmany wymusza. Płaską falę mnchmatyczną zchdzącą sę w śdku współczynnku załamana n (w nbcnśc pchłanana pzz śdk) mżna psać wzm gdz E - ampltuda fal, E( z, t) E cs( t kz ) (1) - częstść kątwa, k - długść wkta falwg w danym śdku - długść fal w póżn, jst częstść dgań fal, - faza pczątkwa. k / n, () Śwatł gnwan z udzałm mdulacj wwnętznj puszcza źódł już w stan zmdulwanym - na pzykład las półpzwdnkwy lub dda lktlumnscncyjna stwana pądm zmdulwanym gnują śwatł zmdulwan ampltudw. Pcs mdulacj mż zachdzć na zwnątz źódła śwatła wtdy mówmy mdulacj zwnętznj. Plga na na tym, ż w wynku ppagacj pzz mdulat śwatł zmna swj własnśc w zadany spsób. Mdulacja zwnętzna fal śwtlnj.1 Rdzaj mdulacj Z względu na wybó paamtów fal śwtlnj, któych watść mż sę zmnać w wynku mdulacj, wyóżnamy klka dzajów mdulacj. Częst jdnak, w paktycznych zwązanach mdulatów, dzaj mszają sę z sbą. Oznaczmy sygnał mdulujący pzz Mt (). Załóżmy pnadt, dla pstty zapsu, ż mdulacj pdlga fala psana wzm (1)..1.1 Mdulacja ampltudwa Infmacja jst pznszna pzz ampltudę fal. W takm pzypadku fala (1) p mdulacj będz psana wzm E( z, t) E M ( t) cs( t kz ) (3) Zwykl pżądan jst, aby zalżnść natężna pmnwana d Mt () była lnwa. 1

2 .1. Mdulacja fazwa W tym pzypadku mdulat zmna fazę fal nśnj (1) dpwdn d pzyłżng sygnału E( z, t) E cs t kz M( t) (4) Stswan tchnk mdulacj fazwj jst stsunkw łatw w pzypadku ntfmtów śwatłwdwych. Mdulacja fazwa plga w tym pzypadku na zman fazy fal w śwatłwdz. Fala śwtlna pzchdząc pzz śwatłwód fktywnym współczynnku załamana długśc l ma fazę pzsunętą w stsunku d fazy śwatła wjścwg watść n f l k n l, gdz k (5) f Jżl z pwnych pwdów nastąp zmana własnśc śwatłwdu, wtdy zmana fazy wyns k ( ) n l l n (6) f f gdz l śwatłwdu. jst zmaną długśc śwatłwdu, a n f - zmaną współczynnka załamana.1.3 Mdulacja playzacyjna Mdulat zmna ntację płaszczyzny playzacj, zazwyczaj lnw splayzwang pmnwana, zgdn z sygnałm Mt (). Zmana ntacj płaszczyzny playzacj częst jst wynkm wymusznj dwójłmnśc mdulata, czg fktm są óżnc fazy mędzy pmnm zwyczajnym a nadzwyczajnym..1.4 Mdulacja częstścwa Zmany częstśc pmnwana ptyczng zgdn z zmaną sygnału wjścwg Mt () są tudn w alzacj. W tym pzypadku mdulat zmna częstść dpwdn d pzyłżng sygnału fal nśnj (1) E( z, t) E cs M( t) t kz (7) Tn spsób mdulacj, mm wlu zalt, ma w ptyc jszcz dść ganczn zastswan, ównż z względu na kłptlwą dtkcję, wykzystującą htdynwan.. Dmdulacja Dmdulacja jst pcsm, w któym z ptycznj fal nśnj knstuwany jst sygnał mdulujący Mt (). Fala śwtlna zamnana jst na sygnał lktyczny w ftdtktz wykzystującym zjawsk ftlktyczn (zwnętzn lub wwnętzn). Z stty tg zjawska wynka, ż ftlmnt czuły jst jdyn na natężn śwtlna, a węc wlkść ppcjnalną d kwadatu ampltudy fal padającj. W knskwncj dwlna mdulacja śwatła mus, pzd ftdtkcją, być zamnna na mdulację ampltudwą. W pzypadku mdulacj częstścwj dtkcja ta plga na ntfncj fal pzsłanj z nadajnka E nad z falą pchdzącą z lkalng gnata śwatła E lk W upszcznu

3 E E cs M ( t) t cs( t ) nad lk 1 lk gdz s Mt ( ) lk, s nską częstścą óżncwą Mt Mt () lk 1 cs t cs( s t s ). Wypadkwa ampltuda jst węc zmdulwana 1 ( ) /, c jst łatw d dtkcj pzz knwncjnaln lk ftdtkty. Isttna tudnść pwyższj mtdy plga jdnak na tym, ż b fal - nśna lkalna - muszą być khntn (óżnca faz mus być stała w czas)..3 Paamty mdulatów 1 Pdstawwym paamtam kślającym pzydatnść lmntów d mdulacj śwatła są: a) Głębkść mdulacj gdz I max ftdtktz. I mn b) Współczynnk stat ntnsywnśc gdz I p I I max mn C I max I mn są dpwdn maksymalnym mnmalnym natężnm śwatła na jst natężnm padającg na mdulat śwatła, a śwatła p mdulacj (na ftdtktz). c) Funkcja pznszna mdulacj S I (8) (9) max (1) I p I max maksymalnym natężnm Załóżmy, ż sygnał mdulujący Mt () dpwadzany jst d mdulata w pstac napęca zmnng ampltudz U md zmnającg sę z częstścą f md M ( t) U cs( f t) (11) md md md Funkcja pznszna mdulacj stanw zalżnść głębkśc mdulacj C d częstśc mdulacj pzy stałym U md. Typwy kształt funkcj pznszna pzdstawa ys.. f md Rys.. Typwa funkcja pznszna mdulacj. 3

4 d) Kzywa mdulacj Okślana jst dla ustalnj częstśc mdulacj. Mzy sę zalżnść głębkśc mdulacj sygnału wyjścwg d ampltudy sygnału mdulującg U md (ys. 3). Jżl kzywa mdulacj jst pstą, wtdy kształt sygnału stującg będz pznszny bz znkształcń. Rys. 3. Typwa kzywa mdulacj. ) Funkcja pznszna ampltudy Współczynnk pznszna ampltudy częstśc mdulacj f md, zdfnwany wzm (1), zalży zwykl d ( f ) md I I U max mn (1) Mżna ównż psługwać sę względnym współczynnkm pznszna ampltudy ( f ) zdfnwanym wzm (13) md ( fmd ) ( fmd ) (13) ( f ) gdz f md jst częstścą mdulacj, dla któj współczynnk pzyjmuj watść maksymalną. md md 3 Zjawska fzyczn zwązan z ddzaływanm pla lktyczng na śdk ptyczn 3.1 Zjawsk pdwójng załamana śwatła Fala pzchdząc pzz gancę śdków ulga zwykl załamanu. Współczynnk załamana dfnwany jst jak stsunk pędkśc fazwych fal w tych śdkach. W pzypadku śwatła mamy d czynna z falą lktmagntyczną, a współczynnk załamana kśla sę najczęścj w stsunku d póżn (bzwzględny współczynnk załamana śwatła). Paw załamana śwatła dla śdków ztpwych zapsuj sę w pstac pdanj pzz Snlusa sn c n (14) sn gdz jst kątm padana pmna, t jst kątm pmędzy nmalną d pwzchn pmnm padającym, - kątm załamana, n - współczynnkm załamana, c - pędkścą śwatła w póżn, a - pędkścą śwatła w danym śdku. 4

5 Wat pdkślć dść czywsty fakt, ż gdy mamy d czynna z śdkm ztpwym, pmń padający załamany lżą w jdnj płaszczyźn. W pzypadku śdków anztpwych pędkść fazwa fal zalży n tylk d kunku zchdzna sę pmna, lcz mż zalżć d kunku dgań wkta lktyczng tg pmna, czyl kunku jg playzacj. W śdkach anztpwych stnj jdn alb dwa tak kunk zchdzna sę pmna, dla któych pędkść fazwa śwatła n zalży d kunku playzacj. Kunk tak nazywamy sam ptycznym śdka. Jżl wązka śwatła nsplayzwang zchdz sę w śdku ptyczn jdnswym pd pwnym kątm d s ptycznj, t ulga zdzlnu na dw. Jdna z tych wązk lży w płaszczyźn padana spłna paw Snlusa. Wązkę tę nazywa sę wązką lub pmnm zwyczajnym. Duga z wązk lży pza płaszczyzną padana nazywana jst nadzwyczajną. Współczynnk załamana pmna zwyczajng pmna nadzwyczajng n n ( xtadnay) kślamy jak ( dnay) współczynnk załamana n c c, n (15) Występując w ównanach (15) wlkśc są pędkścam fazwym dla pmna zwyczajng nadzwyczajng. Zjawsk t zwan jst zjawskm pdwójng załamana śwatła alb dwójłmnścą. Z względu na własnśc ptyczn cała stał (kyształy) dzlmy na tzy gupy: 1. Ośdk ztpw kyształy nalżąc d układu gulang, gdz n występują s ptyczn n bswuj sę pdwójng załamana (pzykładm jst szkł, sól kuchnna).. W kyształach nalżących d układu hksagnalng, tygnalng ttagnalng stnj jdn kunk (jdna ś ptyczna), dla któg pędkść fazwa fal śwtlnj n zalży d kunku playzacj. Kyształy t nazywa sę ptyczn jdnswym. Wązka śwatła p wjścu d kyształu jdnswg zdzla sę na dw wązk: zwyczajną nadzwyczajną (pzykładm jst kalcyt badany w ćwcznu kyształ nbanu ltu). 3. W kyształach nalżących d układu jdnskśng, tójskśng mbwg stnją dwa wyóżnn kunk (dw s ptyczn). Kyształy t nazywamy ptyczn dwuswym. Pdbn jak dla kyształów jdnswych, wązka śwatła p wjścu d kyształu dwuswg zdzla sę ównż na dw wązk. Tutaj n ma jdnak wązk zwyczajnj, b są nadzwyczajn. Maą dwójłmnśc śdka jdnswg jst óżnca pmędzy współczynnkm załamana dla pmna zwyczajng nadzwyczajng n n n (16) Jżl n n t kyształ nazywany jst ptyczn ddatnm, natmast w pzypadku n n ptyczn ujmnym. Wat jszcz pdkślć, ż pmn zwyczajny nadzwyczajny są splayzwan w kunkach wzajmn pstpadłych. Zjawsk t wykzystuj sę d budwy playzatów, np. pyzmatów Ncla. P pzjścu d śdka ztpwg pmn zwyczajny nadzwyczajny mgą z sbą ntfwać. Jżl ntfują z sbą dw wązk splayzwan lnw kunkach wzajmn pstpadłych, t w wynku ntfncj tzymamy wązkę splayzwaną kłw, lptyczn lub 5

6 lnw w zalżnśc d óżncy faz, tak jak t ma mjsc pdczas składana dgań wzajmn pstpadłych tj samj częstśc. Jżl pmń zwyczajny nadzwyczajny pzjdą w kysztal dgę pmędzy pmnm nadzwyczajnym zwyczajnym kślamy jak gdz jst długścą fal w póżn. 3. Elpsda nmalnych l, t óżnca faz l ( n n) (17) D blczń szczgóln pzydatna jst lpsda nmalnych. Uzyskuj sę ją z ównana Fsnla p wyażnu składwych E x, E y, E z pzz D x, D y, D z wpwadznu nwych zmnnych x, y, z : D D x y Dz x, y, z (18) w w w Równan lpsdy nmalnych pzyjmuj wtdy pstać gdz x y z (19) n n n 1 x y z Elpsda nmalnych bywa nazywana ównż lpsdą Cauchy'g alb ndykatysą współczynnków załamana. Elpsda współczynnków załamana nmalnj śdka w gólnym pzypadku ma pstać Gdz k, l z, y, z, B B B kl 1 nkl, kl lk pzdstawć w pstac zpsanj: B kl 1 () kl. Wzó na lpsdę współczynnków mżna węc B x B y B z B yz B xz B xy 1 (1) xx yy zz yz xz xy Gdy s układu katzjańskg pkywają sę z sam głównym kwadyk tnsa, wtdy ównan (1) ma pstać 3.3 Dwójłmnść wymuszna B x B y B z 1 () xx yy zz Gdy na śdk dzała pl lktyczn, alb gdy wytwzy sę w nm napężna lub dkształcna, wtdy zmna sę kształt ntacja pzstznna lpsdy współczynnków załamana nmalnj, c mżna psać wzm Bxx Bxx x Byy Byy y Bzz Bzz z yz yz xz xz xy xy B B yz B B xz B B xy 1 (3) 6

7 lub gdy za pstać wyjścwą pzyjmuj sę () B B x B B y B B z xx xx yy yy zz zz B yz B xz B xy 1 yz xz xy (4) Kzystając z symt tnsa, Bkl Blk w wzach (1) (3) mżna zdukwać lczbę ndksów pzz następując pdstawn: Bxx Bxy B xz B1 B6 B5 Byx Byy B yz B6 B B 4 Bzx Bzy B zz B 5 B4 B 3 (5) Tak węc Bkl B ( 1,,...,6 ), gdz: 1 xx, yy, 3 zz, 4 yz, 5 xz, 6 xy 3.4 Efkt lktptyczny Zwnętzn pl lktyczn E zmna dwójłmnść śdków. Współczynnk załamana każdj z fal własnych są funkcją E : n n ae be ce de (6) n n ae b E ce de (7) gdz n - współczynnk załamana dla E, a, b, c, d - stał dla danj długśc fal śwtlnj. Dla kyształów bz śdka symt, gdy mżna zandbać wyazy w wyższj ptędz nż 1, zalżnśc (6) (7) nszą nazwę fktu Pcklsa. Występuj n w kyształach, któ n mają śdka symt. Jżl śdk jst ztpwy lub ma śdk symt, zalżnśc (6) (7) zachwują jdyn ptęg pazyst nszą nazwę fktu Ka. Pd wpływm pla lktyczng mż pwstać dkształcn śdka (dwtny fkt pzlktyczny), któ takż ma wpływ na dwójłmnść śdka. Efkt lktptyczny nazywa sę pawdzwym (pwtnym) wtdy, gdy n występuj dkształcn śdka. Jst t mżlw np. wówczas, gdy zwnętzn pl lktyczn jst zmnn ma pzaznanswą częstść. Gdy tak n jst, wtdy fkt lktptyczny nazywa sę wtónym lub pznym. Natualna anztpwść śdka mż ulc zman pd wpływm óżnych czynnków. W szczgólnśc śdk ztpwy mż stać sę anztpwym (anztpa wymuszna). Najważnjszym czynnkam wpływającym na własnśc ptyczn są pl lktyczn, pl magntyczn, napężna dkształcna. Odpwadają m fkty lktptyczn, magntptyczn, pzptyczn lastptyczn. Wszystk t fkty mżna wykzystać w clu mdulacj śwatła. Dwójłmnść śdka pd nbcnść czynnków zwnętznych nazywa sę dwójłmnścą spntanczną, natmast dwójłmnść spwdwana czynnkm zwnętznym nazywa sę dwójłmnścą wymuszną lub ndukwaną. Zmana dwójłmnśc wywłana zwnętznym plm lktycznym nazywa sę zjawskm lktptycznym. Jżl zmana dwójłmnśc n jst lnwą funkcją natężna pla lktyczng E, t mówmy lnwym fkc lktptycznym lub fkc Pcklsa E. 7

8 n E (8) W pzypadku, gdy zmana jst ppcjnalna d kwadatu natężna pla lktyczng, mamy d czynna z kwadatwym zjawskm lktptycznym nazwanym na czść jg dkywcy fktm Ka (9) n W pwyższych ównanach R są stałym matałwym. W bu pzypadkach mż zmnać sę watść zaówn współczynnka załamana pmna zwyczajng jak nadzwyczajng. Jżl kunk zchdzna sę wązk śwatła jst ównlgły d kunku zwnętzng pla lktyczng, mamy d czynna z pdłużnym zjawskm lktptycznym, natmast w pzypadku, gdy kunk pla lktyczng jst pstpadły d tg pmna, zjawsk nazywamy ppzcznym. Na ys. 4 pzdstawn wzajmną ntację kunku zchdzna sę wązk śwatła pla lktyczng w pdłużnym ppzcznym fkc lktptycznym. Pwzchn zakskwan symblzują lktdy nansn na kyształ (d lktd pzykładan jst napęc). R E Efkt pdłużny. Efkt ppzczny E. Rys. 4. Efkty lktptyczn, pdłużny ppzczny. Zaznaczn kunk bgu wązk śwatła pla lktyczng E. 3.5 Efkt Pcklsa Tns ptyczny B kl jst zwązany z tnsm lktptycznym klm ( klm lkm ) wzm B E ( k, l, m x, y, z) (3) kl klm m c w skócnj fm mżna zapsać za pmcą maczy lktptycznych m : B E ( 1,,...,6) (31) m m Macz lktptyczn mają p szść wszy ( 1,,..., 6 ) tzy klumny ( m x, y, z ), a watśc pszczgólnych ch lmntów są zalżn d układu kystalgafczng zważang matału 8

9 4 Właścwśc kmók Pcklsa badanj w ćwcznu W ćwcznu badany jst ppzczny fkt Pcklsa w kysztal jdnswym. Ośdk lktptyczn czynny stanw kyształ nbanu ltu (LNbO3) s ptycznj zntwanj pstpadl d kunku zchdzna sę śwatła. Długść kyształu, mzna wzdłuż kunku zchdzna sę śwatła, wyns, a jg szkść, mzna wzdłuż s ptycznj, - l 6 mm d 4,5 mm. W nbcnśc zwnętzng pla lktyczng kyształ nbanu ltu wykazuj dwójłmnść. Pzy długśc fal śwatła 633 nm dpwdn współczynnk załamana dla wązk zwyczajnj nadzwyczajnj wynszą n,3134 n,99. W nbcnśc pla lktyczng macz B dla kyształu nbanu ltu ma pstać gdz B 1 n, B 1 n B1 B6 B5 B B B B B B (3) 6 4 B5 B4 B 3 B W ćwcznu zwnętzn pl lktyczn skwan jst wzdłuż s ptycznj kyształu. Zgdn z [1] macz lktptyczna dla nbanu ltu ma pstać gdz , 6 1 m/v Zakładając, ż ś pzyjmuj pstać, z (33) ,8 1 m/v, m/v, 1 3, 4 1 m/v. jst skwana zgdn z kunkm s ptycznj kyształu, wyażn (31) B B B E B4 51 E B 5 51 B 6 Zgdn z dfncją lmntów maczy B mamy 1 1 n 1 n n 1 n E 13 B B 13E 1 13n E (34) (35) W bcnśc pla lktyczng natężnu E kyształ tn pzstaj w dalszym cągu kyształm jdnswym nzmnnj ntacj s ptycznj, al współczynnk załamana dla pmna zwyczajng nadzwyczajng ulgają zman n n n 13 E, n n n 33 E (36) 9

10 gdz , 6 1 m/v, a ,8 1 m/v W waunkach ćwczna chaakt uzyskanj mdulacj śwatła zalży d jg playzacj. Jśl śwatł jst splayzwan pd kątm 45 d s ptycznj, t występuj mdulacja ampltudwa. Natmast dla śwatła splayzwang pstpadl d s ptycznj mżlwa jst mdulacja fazwa. Z względu dzaj zastswanj dtkcj śwatła zmdulwang, w ćwcznu badamy tylk pzypadk mdulacj ampltudwj. Rzpatzmy pzjśc wązk splayzwang śwatła lasa H-N ( 63,8 nm ) pzz kyształ LNbO3 badany w ćwcznu. Załżymy, ż zamzamy tzymać ampltudwą mdulację śwatła, tzn. ż płaszczyzna playzacj wązk śwatła lasa (płaszczyzna ) twzy kąt są ptyczną kyształu (ys. 5). Wązka śwatła bgn wzdłuż s, a jj wkt lktyczny na ddz pzd wjścm d kyształu psany jst wyażnm gdz c E z xz /4 z w E E cs( ) t kz (37) jst ampltudą, częstść mduł wkta falwg k długścą fal ppzz zalżnśc c / k / zwązan są z pędkścą śwatła, zaś jst pzsunęcm fazwym. P wjścu d kyształu pl lktyczn wązk śwatła mżna zumć jak suppzycję pól, E x ównlgła d s ptycznj kyształu, a węc pstpadła d s ptycznj kyształu, a węc E x gdz E y E y są składwym wkta, dwóch wązk splayzwanych wzdłuż s w E x E y E x kunkach s x E x Ex cs( t k z ) E y Ey cs( t k z ) 1 3 k n n n 33 E x y. Oś psuj wązkę nadzwyczajną. Oś psuj wązkę zwyczajną. Dla y x y jst jst z natężna (38) (39) (4) 1 3 k n n n 13 E (41) 1

11 Rys. 5. Ilustacja d blczna natężna fal śwtlnj pzy pzchdznu pzz układ playzat P, kyształ K, analzat A. Na ysunku zaznaczn płaszczyzny playzacj playzata analzata. P pzjścu pzz kyształ (dla z l ) pla E x Pzz analzat pzchdzą tylk składw pól E y psan są wyażnam E x Ex cs[ t k l k( z l) ] E y Ey cs[ t k l k( z l) ] E x E y (4) (43) lżąc w jg płaszczyźn playzacj. Jśl płaszczyzna playzacj analzata pkywa sę z płaszczyzną playzacj playzata, t wypadkw pl lktyczn wązk p pzjścu pzz analzat psan jst wyażnm E wy P E E x y E cs[ t k l k( z l) ] cs[ t k l k( z l) ] k k E cs cs t l k( z l) Jśl płaszczyzna playzacj analzata jst pstpadła d płaszczyzny playzacj playzata, t wypadkw pl lktyczn wązk p pzjścu pzz analzat psan jst wyażnm wy E E x y E E cs[ t k l k( z l) ] cs[ t k l k( z l) ] k k E sn sn t l k( z l) W wyażnach (44) (45) E cs E sn są ampltudam wyjścwg pla lktyczng, a jst pzsunęcm fazwym pla lktyczng wązk nadzwyczajnj względm wązk zwyczajnj na wyjścu z kyształu gdz n kśln jst wyażnm (16), a Pównując (47) z (8) tzymujmy (44) (45) k k l n n l (46) U ( ) d n n n (47) Pzsunęc fazw mż być zapsan w pstac ( n 33 n 13 ) (48) (49) 11

12 gdz nl (5) jst pzsunęcm fazwym w nbcnśc napęca na kmóc Pcklsa, zaś U nl l d (51) jst pzsunęcm fazwym wywłanym pzyłżnm napęca U napsać U n l d d kmók. W sum mżna Wzęlśmy tu pd uwagę wyażna (36) az, ż natężn zwnętzng pla lktyczng, w któym znajduj sę kyształ, mż być blczn z wyażna, gdz jst pzyłżnym napęcm, a d - gubścą kyształu. W ćwcznu dtktm pmnwana jst ftdda, któa gnuj ftpąd natężnu ppcjnalnym d natężna śwatła, któ z kl jst ppcjnaln d kwadatu ampltudy natężna pla lktyczng fal śwtlnj Na tj pdstaw, bąc pd uwagę, ż natężn śwatła wjścwg I w E U / d U jst ppcjnaln d az kzystając z wyażń (44) (45), natężn śwatła padającg na dtkt mżna psać wyażnam (5) E, lub wy w I I cs P (53) I wy w I sn (54) wy w 1 I I 1 cs P (55) Z pwyższych wzów na wy I P wy w 1 I I 1 cs (56) wy I az w wyażń (49)-(51) wynka, ż w nbcnśc zwnętzng pla (dla U ), pzz mdulat pzchdz pwna lść śwatła wy w 1 I () I 1 cs P (57) wy w 1 I () I 1 cs (58) wy w Z wyażń (55), (56) (5) wdać, ż jśl ( n n ) l /, t I () I /, wtdy ppzz nwlk zmany wlkśc playzacj napęca U, natężn wyjścw mż być zwększan lub zmnjszan w pzyblżnu lnw. Pzy wększych zmanach napęca U, zmany natężna śwatła wyjścwg stają sę caz badzj nlnw. 1

13 Napęc ptzbn d wywłana óżncy faz, czyl napęc ptzbn d pzjśca d całkwtg wygaszna d maksymalng zjaśnna nazywan jst napęcm półfal - ównana (51) tzymujmy U d a p pzkształcnu pwyższg ównana tzymujmy U /. Z / (59) U / l d (6) l Jżl kzystamy z pdłużng fktu lktptyczng, t długść dg, jaką pzbywa pmń śwatła jst ówna dlgłśc pmędzy lktdam napęc półfal n zalży d wymaów kyształu. W pzypadku zjawska ppzczng jst ppcjnaln d dlgłśc mędzy lktdam dwtn ppcjnaln d dg ptycznj. Tak węc wygdnj jst kzystać z fktu ppzczng, pnważ wydłużając dgę ptyczną zmnjszając gubść kyształu mżna znaczn zmnjszyć napęc ptzbn d stwana wązką śwtlną. Jśl U / stałj matałwj jst znan z dśwadczna, t kzystając z wyażna (6) mżna wyznaczyć watść / d d (61) U l l 5 Pzbg ćwczna 1. Uuchmć las H-N, pdłączyć d sc zaslacz wyskg napęca, zaslacz napęca zmnng, wltmz cyfwy, uuchmć kmput.. Wyjustwać układ tak, aby pmń mtwany pzz las p pzjścu pzz playzat, kmókę Pcklsa analzat tafał d wnętza ftddy. 13

14 3. Ustawć kunk pla w kmóc Pcklsa pd kątm 45 d płaszczyzny playzacj lasa (płaszczyzna playzacj lasa pwnna być pnwa, kunk pla w kmóc zaznaczny jst na jj budw). 1. Rys. 7. Schmat układu d badana fktu Pcklsa 4. Ustawć analzat pstpadl lub ównlgl d płaszczyzny playzacj lasa. 5. Wyjustwać płżn kmók Pcklsa tak, by uzyskać maksymalną głębkść mdulacj śwatła lasa. 6. Zmzyć scylskpm częstść mdulacj śwatła laswg. 7. Wyknać pmay głębkśc mdulacj śwatła laswg w zaks napęć d d 3 V c V. Wynk pzdstawć na wyks jak kzywą mdulacj (p. ys. 3). 8. Wyknać pmay zalżnśc natężna pądu ftddy d napęca stałg pzykładang d kmók Pcklsa w zaks -1 V d 1 V c 5 V. Uwaga: pzyłżn napęca pwyżj V gz pzbcm kyształu znszcznm kmók. Wynk pzdstawć na wyks. Okślć na pdstaw wyksu watść napęca U1/, pzy któym óżnca faz wyns. 9. Psługując sę wzm (6), blczyć watść stałj chaaktyzującj kyształ kmók Pcklsa. Pzyjąć, ż długść kyształu l 6 mm, gubść kyształu d 4,5 mm., długść fal śwatła laswg 63,8nm. 6 Ltatua 1. Mustl ER, Paygn WN (1974) Mtdy mdulacj śwatła. PWN, Pznań 14