ポッケルス 効果。 ポッケルス効果

ポッケルス効果|光学|物理実験例

ポッケルス 効果

電気光学効果を示す結晶の中でも、Qスイッチに用いられる電気光学結晶は、主にポッケルス効果(Pockels effect)が現れるものが使われます。 【参考URL】 電気光学効果 - Wikipedia ポッケルス効果とは、通常の状態では光学的には等方性である、ある種の誘電体の結晶を、電場中に置くと、電場の強さに比例して屈折率が変化し、複屈折性を示す様になる現象です。 【参考URL】 ポッケルス効果 - Wikipedia 複屈折 - Wikipedia 複屈折性を示す結晶で、結晶の光軸に平行な方向にカットした平板を作成した場合、平板に垂直に入射した光は、光軸に対して垂直に入射しているのですから、電場の存在下でも複屈折は起きません。 しかし、入射光が直線偏光している場合には、結晶内に入射した光は、結晶の光軸に対して平行な方向に振動する成分と、光軸に対して垂直な方向に振動する成分に分かれます。 この分かれた2つの光に対する結晶の屈折率は、複屈折によって、それぞれ異なった屈折率となるため、この分かれた2つの光が結晶中を進む速度は異なる事になります。 そのため、結晶中を透過する距離が長くなる程、2つに分かれた光の位相はずれて行きます。 そのため、入射光が直線偏光しているコヒーレント光である場合には、2つに分かれた光が干渉し合う事により、平板を透過した光は楕円偏光をします。 そして、2つに分かれた光が平板から出る時に、その2つの光の位相差が丁度90度となる様に、平板の厚さを調節した上で、直線偏光している入射光の振動方向が、結晶の光軸に対して45度の角度になる様にしますと、透過光は円偏光した光となります。 この様な、複屈折によって分かれた光に、丁度90度の位相差を与える板の事を、4分の1波長板と言います。 ここで、ポッケルス効果を示す結晶で、先程の様に結晶の光軸に平行な方向にカットした平板を作成し、その表裏の面に相対する1対の透明電極を取り付けて、電場を加える事が出来る様にすれば、電極に加える電圧のON-OFFによって、透過光を楕円偏光させたり、直線偏光に戻したりを、自由に切り替える事が出来ます。 4分の1波長板の後ろに、このポッケルス効果を示す結晶の平板を置き、4分の1波長板を透過して円偏光した光を、ポッケルス効果を示す結晶の平板(電圧を加えた状態)を透過させると、楕円偏光した光となります。 更にその後ろに偏光フィルターを置き、楕円偏光の長軸の向きと、偏光フィルターの直線偏光の向きが直交する様に配置しますと、透過光の大半は偏光フィルターによって遮られる事になります。 ここで、ポッケルス効果を示す結晶の平板の電極に加える電圧をOFFにすれば、透過光は楕円偏光ではなく、円偏光となりますから、透過光の大半は偏光フィルターを透過する事が出来る様になります。 この様な仕掛けを、レーザー発振器中の、レーザー媒質と反射鏡の間に配置すれば、レーザー媒質中を光が1往復する際に光が増幅する割合よりも、変更フィルターに光が遮られて減衰する割合の方が大きくなるため、レーザー光は減衰して、発振しない事になり、レーザー光の強度が極端に低ければ、光の誘導放出が起きる頻度も少ないため、レーザー媒質の分子や原子が、準安定状態から安定状態に落ちて行く速度も遅くなりますから、ポンピングにより準安定状態となっている分子や原子の割合を増やす事が出来る訳です。 この様にして、レーザーの発振を抑えたり、レーザー光が透過する事を制限したりする素子の事を、Qスイッチと言います。 Opto-electronics circuit part 2 オプトエレクトロニクス回路、後編.

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応用物理学専攻の藤原 巧教授らは、透明多結晶体セラミックスに、結晶化ガラス法によりポッケルス効果の発現に成功しました~光を操るアクティブな光デバイスが安価かつ大量生産可能に~

ポッケルス 効果

定義 [編集 ] カー効果(電気光学カー効果)は、ある物質に電場が印加されたときにその物質のがの強さの2乗に比例して変化する現象、より厳密にはの強さの2乗に比例したを生じる現象である。 応用 [編集 ] この現象は、、の高速シャッターに利用されている。 結晶の両端にをおき、偏光方向を垂直にすると不透明となる。 しかし、結晶にをかけて偏光方向を変えることによりになる。 これにより、機械のでは不可能な高速スイッチングを行っている。 光カー効果 [編集 ] カー効果を引き起こす電場が光電場のとき、この現象をとくに光カー効果という。 の一種である。 伝播する光それ自身によって引き起こされる光カー効果(例えば自己集束)もあるし、別に導入する光によって引き起こされる光カー効果もある。 後者においては、・のパルスを用いるとパルス電圧を用いる場合以上に高速のシャッターとして動作させることが可能であり、超高速分光や超高速イメージング等に応用されている。 光カー効果は、3次の非線形光学媒質に光が入射した際にが変化することに由来する。 光カー効果では入射光の強度に依存して媒質の屈折率が変化するため、媒質中で光の位相速度が変化する()。 3次の非線形光学媒質中を光ビームが透過する時、その媒質の屈折率は光ビームの強度の空間分布に応じて変化する。 光ビームが断面の中心で強度が最大となる時、屈折率変化も中心で最大となり、光ビームが媒質中で自分自身を収束させる働きをする。 この効果を自己集束(self-focusing)という。 関連項目 [編集 ]• この項目は、 に関連した 書きかけの項目です。 などしてくださる(Portal:自然科学)。

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Qスイッチについて

ポッケルス 効果

定義 [編集 ] カー効果(電気光学カー効果)は、ある物質に電場が印加されたときにその物質のがの強さの2乗に比例して変化する現象、より厳密にはの強さの2乗に比例したを生じる現象である。 応用 [編集 ] この現象は、、の高速シャッターに利用されている。 結晶の両端にをおき、偏光方向を垂直にすると不透明となる。 しかし、結晶にをかけて偏光方向を変えることによりになる。 これにより、機械のでは不可能な高速スイッチングを行っている。 光カー効果 [編集 ] カー効果を引き起こす電場が光電場のとき、この現象をとくに光カー効果という。 の一種である。 伝播する光それ自身によって引き起こされる光カー効果(例えば自己集束)もあるし、別に導入する光によって引き起こされる光カー効果もある。 後者においては、・のパルスを用いるとパルス電圧を用いる場合以上に高速のシャッターとして動作させることが可能であり、超高速分光や超高速イメージング等に応用されている。 光カー効果は、3次の非線形光学媒質に光が入射した際にが変化することに由来する。 光カー効果では入射光の強度に依存して媒質の屈折率が変化するため、媒質中で光の位相速度が変化する()。 3次の非線形光学媒質中を光ビームが透過する時、その媒質の屈折率は光ビームの強度の空間分布に応じて変化する。 光ビームが断面の中心で強度が最大となる時、屈折率変化も中心で最大となり、光ビームが媒質中で自分自身を収束させる働きをする。 この効果を自己集束(self-focusing)という。 関連項目 [編集 ]• この項目は、 に関連した 書きかけの項目です。 などしてくださる(Portal:自然科学)。

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