研究性实验报告——晶体的电光效应1.
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光子晶体的电光效应研究
光子晶体的电光效应研究光子晶体是一种周期性的介质，其具有优异的光学和电学性质。
由于其特殊的结构，使得光子晶体在光学器件、传感器、光通信等领域具有广泛的应用前景。
其中，光子晶体的电光效应更是其应用的重要基础。
电光效应是指在电场的作用下，物质的折射率发生变化的现象。
这种现象在光学调制和光开关等领域有着广泛的应用。
而光子晶体的电光效应则是利用电场调制光子晶体材料的折射率，从而实现对光的调控和调制。
一般而言，光子晶体具有周期性的介电常数和透磁率分布，这种周期性结构使得光在光子晶体中产生布拉格衍射，从而实现对光的衍射和反射。
而当外加电场时，电场作用下材料的电子密度分布发生变化，从而导致折射率的变化，进而改变光的传播状态。
因此，通过电场调制光子晶体的折射率，可以实现对光波的幅度、速度、相位等参数的调制和控制。
近年来，国内外的学者们对光子晶体的电光效应进行了深入的研究，并在此基础上开发了一系列新型的光学器件和光电模块。
例如，在光通信领域，光子晶体开关已成为研究的热点之一。
该技术借助电场对光子晶体的调制，能够用来控制光的传输和开关，从而将光信号转换为数字信号进行传输和处理，可以提高光通信系统的速度和稳定性。
此外，在光学调制方面，光子晶体也被用于制作电光调制器、偏振旋转器等器件，实现对光的幅度和相位的调制。
同时，光子晶体的电光效应还被应用于生物医学领域，例如通过电光镜检测细胞膜的特性，对单个细胞进行非侵入式的观测和诊断等，对生物学研究有着重要的意义。
尽管光子晶体的电光效应在应用领域具有广阔的前景，但其实现和应用还存在一定的难点和挑战。
首先，光子晶体的电光效应常常需要高电场强度，以实现对光子晶体的有机分子或附加在表面上的电极材料进行电场调制。
其次，由于光子晶体的尺寸通常只有几个微米到数百纳米的范围，因此在器件制作和调制方面也存在一定的技术困难和成本问题。
另外，在光子晶体的电光调制过程中还需要考虑其他的影响因素，例如温度、光子晶体的材料和结构等等。
晶体电光调制实验报告数据处理
实验一电光调制一、实验目的：1.了解电光调制的工作原理及相关特性；2.掌握电光晶体性能参数的测量方法；二、实验原理简介：某些光学介质受到外电场作用时，它的折射率将随着外电场变化，介电系数和折射率都与方向有关，在光学性质上变为各向异性，这就是电光效应。
电光效应有两种，一种是折射率的变化量与外电场强度的一次方成比例，称为泡克耳斯（Pockels）效应；另一种是折射率的变化量与外电场强度的二次方成比例，称为克尔（Kerr）效应。
利用克尔效应制成的调制器，称为克尔盒，其中的光学介质为具有电光效应的液体有机化合物。
利用泡克耳斯效应制成的调制器，称为泡克耳斯盒，其中的光学介质为非中心对称的压电晶体。
泡克耳斯盒又有纵向调制器和横向调制器两种，图1是几种电光调制器的基本结构形式。
图1：几种电光调制器的基本结构形式a) 克尔盒 b) 纵调的泡克耳斯盒 c) 横调的泡克耳斯盒当不给克尔盒加电压时，盒中的介质是透明的，各向同性的非偏振光经过P后变为振动方向平行P光轴的平面偏振光。
通过克尔盒时不改变振动方向。
到达Q时，因光的振动方向垂直于Q光轴而被阻挡（P、Q分别为起偏器和检偏器，安装时，它们的光轴彼此垂直。
），所以Q没有光输出；给克尔盒加以电压时，盒中的介质则因有外电场的作用而具有单轴晶体的光学性质，光轴的方向平行于电场。
这时，通过它的平面偏振光则改变其振动方向。
所以，经过起偏器P产生的平面偏振光，通过克尔盒后，振动方向就不再与Q光轴垂直，而是在Q光轴方向上有光振动的分量，所以，此时Q就有光输出了。
Q的光输出强弱，与盒中的介质性质、几何尺寸、外加电压大小等因素有关。
对于结构已确定的克尔盒来说，如果外加电压是周期性变化的，则Q的光输出必然也是周期性变化的。
由此即实现了对光的调制。
泡克耳斯盒里所装的是具有泡克耳斯效应的电光晶体，它的自然状态就有单轴晶体的光学性质，安装时，使晶体的光轴平行于入射光线。
因此，纵向调制的泡克耳斯盒，电场平行于光轴，横向调制的泡克耳斯盒，电场垂直于光轴。
KDP晶体电光效应【重要 讲解清晰】
当入射沿 x1 方向偏振，进入晶体后即分解为沿 x1 ' 和 x2 ' 方向的两个垂直 偏振分量。它们在晶体内传播 L 光程分别为 n1 ' L 和 n2 ' L ，两偏振分量的相位 延迟分别为
2 2 L 1 3 n1 ' L (no no 63 E ) 2 2 2 L 1 3 2l n2 ' L (no no 63 E ) 2
41 , 52 , 63 0 ，而且 41 52 。加电场 E 后：
0 0 1 1 1 (0) 0 0 0 0 0 2 2 2 (0) 0 E1 3 3 3 (0) 0 0 0 0 E2 4 0 4 41 0 E 41 E1 5 0 41 0 3 41 E2 5 E 6 0 63 6 0 63 3
1 2 1 2 1 2 2 63 E x1 ' 2 63 E x2 ' 2 x3 ' 1 n n n e o o
(20) (19)
主折射率变为：
1 3 n ' n no 63 E 1 o 2 1 3 n2 ' no no 63 E 2 n ' ne 3
(17)
折射率方程变为：
1 1 ( x12 x2 2 ) 2 x3 2 2 41 ( E1 x2 x3 E2 x3 x1 ) 2 63 E3 x1 x2 1 2 no ne
(18)
液晶电光效应实验报告
液晶电光效应实验报告一、实验目的1.了解液晶的基本原理和电光效应。
2.观察和测量液晶显示器在外加电场作用下的光学性质变化。
3.研究液晶显示器的工作原理。
二、实验仪器和材料1.液晶显示器2.外加电源3.直流稳压电源4.数显万用表5.电源线等三、实验原理液晶电光效应是指液晶因外加电场作用下发生的光学性质变化。
液晶的分子结构使其具有双折射效应，即当无电场作用时，液晶分子排列有序，折射率一致，透过的光线为线偏振光。
而当外加电场作用于液晶时，液晶分子排列发生变化，折射率不一致，透过的光线变为圆偏振光。
四、实验步骤1.将液晶显示器连接好外加电源和电源线，并接通电源使其工作。
2.调节电源输出电压，观察到显示器发出的图案。
3.利用数显万用表测量液晶显示器外加电压和电流。
4.记录显示器上显示的图案在不同电压下的变化情况。
五、实验结果与分析通过实验观察和测量，得到了液晶显示器在不同电压下显示的图案变化情况。
随着外加电压的增加，显示器上显示的图案也发生了变化。
在低电压下，显示器上的图案模糊不清，无法辨认；而在适当的电压范围内，图案变得清晰可辨，颜色也更加鲜艳。
但是当电压过高时，图案又变得模糊。
这种变化是由液晶电光效应引起的。
当电场强度较弱时，液晶分子大致保持有序排列，所以透过的光线呈线偏振光，显示的图案模糊。
当电场强度适中时，液晶分子会重新排列，折射率不一致，透过的光线变为圆偏振光，显示的图案变得清晰。
但是当电场强度过强时，液晶分子排列变得混乱，无法正确解码和显示，导致图案模糊。
六、实验结论通过本次实验，我们对液晶的基本原理和电光效应有了更深入的了解。
液晶显示器在外加电场作用下会发生光学性质的变化，从而实现图案的显示。
为了获得清晰可辨的图案，外加电压必须保持在适当的范围内，过高或者过低的电压都会导致图案模糊不清。
因此，在液晶显示器的使用过程中，要注意调节电压以获得最佳显示效果。
七、实验心得通过本次实验，我深入了解了液晶电光效应的原理和液晶显示器的工作原理。
3-6 晶体的电光效应及其应用
3-6 晶体的电光效应及其应用实验目的和要求：了解熟悉晶体的电光效应；理解晶体光学和物理光学中的相关知识；学会激光实验中光路的调节和光学现象的观察；学会调节晶体的光轴；学会电光晶体半波电压的多种测量方法。
教学内容：1．KD*P晶体一次电光效应的观察和测量；测出KD*P晶体的半波电压和电光系数。
2．将电光晶体作为相位补偿器，测出云母片双折射样品的微小相位差和折射率差。
实验过程中可能涉及的问题(有的问题可用于检查学生的预习情况，有的可放在实验室说明牌上作提示，有的可在实验过程中予以引导，有的可安排为报告中要回答的问题，有的可作为进一步探索的问题。
不同的学生可有不同的要求。
)什么是电光效应？晶体的光学性质如何受晶体对称性的影响？电光晶体各主轴的定义，性质和调节意义是什么？一次电光效应为什么只存在于没有对称中心的晶体中？电光调制器的构成和作用是什么? 用补偿法测样品相位差的原理是什么，如何实现?在KD*P晶体的纵向电光效应中，外加电场如何改变晶体的折射率？半波电压如何定义？实验中采用三种方法测量晶体的半波电压，各有什么特点？半波电压测量中零点漂移产生的原因是什么？此实验中晶体的半波电压受温度影响，测量中应记录温度的变化，有什么方法可以减小温度的影响，制造出稳定的电光调制器？你可以想到利用电光效应于哪些方面？实验装置：He-Ne 激光器的工作和输出光特性，电光调制器的构成，高压电源和电压调节器的使用，电光调值器输出光强的几种探测方式。
强调使用高压和激光要注意安全！实验的主要内容和问题1．调节KD*P晶体的光轴z轴与激光的传播方向一致。
（为什么要作此调节？如何判断？此光学现象的物理内容是什么？）2．判断并调节电光调制器中两个偏振片的通光方向分别与电光晶体的主轴x, y 平行，同时估测晶体的半波电压。
（晶体上加半波电压，起偏片和检偏片互相成什么角度时，电光调制器的输出光强最弱？）3．测量电光调制器的输出光强随晶体外加直流电压的变化曲线。
25.晶体电光效应 (1)
晶体电光效应一、实验目的1、测量LN 晶体的半波电压；2、观察电光调制器的工作性质。
二、实验原理电场施加在晶体上，会使晶体的折射率发生变化，这种现象称之为电光效应。
下图为晶体电光调制原理示意图。
图中起偏器P 偏振化方向平行于晶体的x 轴，且与检偏器正交，波长为λ的光束沿z 轴(光轴)入射，电场方向平行于x 轴，x '、y '为晶体的感应轴，与x 、y 轴成π/ 4角。
当光束通过长为l 的晶体后，偏振光x '、y '两分量间产生位相差ϕ， '3'2222()y x o ln n l n Vdππϕγλλ=-=(1) 式中n 0，r 22和d 分别为晶体的O 光折射率，电光系数及厚度，V 为施加的直流电压。
当δ=π时，施加的电压称为半波电压V π，因此时偏振光x '.y '两分量间产生的光程差为λ/2。
由式(1)322(/2)o dV n lπλγ=(2)则位相差ϕ可表为VV πϕπ= (3) 偏振光x '.y '两分量复振幅可分别写为⎪⎩⎪⎨⎧==-ϕi y x Ae l E Al E )()('' (4) 通过检偏器的出射光，是此两分量在y 轴上投影之和()(2)(1)i y o E A e ϕ-=- (5) 相应的输出光强I 可写成2*22()()()[(1)(1)]2sin /22i i o y oy o A I E E e e A ϕϕϕ-∝=--= (6)光强透过率22sin ()sin ()22o i I V I V πϕπ==。
由上式知透过率与电压的关系是非线性的。
为了进行线性调制，在调制光路中加入一个4λ波片，使其光轴与OP 成45°，则211sin [()][1sin()]222o i I V V I V V πππππ=+=+ (7) 式中为V 0直流偏压，V m sin ωt 为交流调制信号。
电光效应的实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解电光效应的基本原理，包括线性电光效应和二次电光效应。
2. 掌握利用偏振片和液晶显示器等设备观察电光效应现象的方法。
3. 通过实验数据，验证电光效应的规律，加深对光与物质相互作用的理解。
二、实验原理电光效应是指当液晶分子受到外加电场的作用时，其分子排列发生变化，从而引起光在液晶中的传播方向发生改变的现象。
根据液晶分子排列的变化，电光效应可分为线性电光效应和二次电光效应。
1. 线性电光效应：当液晶分子在外加电场作用下发生转动时，其光轴方向发生变化，导致光在液晶中的传播方向发生改变。
这种现象称为线性电光效应。
2. 二次电光效应：当液晶分子在外加电场作用下发生扭曲时，其光轴方向和传播方向同时发生变化，导致光在液晶中的传播方向发生更大的改变。
这种现象称为二次电光效应。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：- 液晶显示器- 偏振片- 电源- 电极板- 电压调节器- 光源- 显微镜2. 实验材料：- 液晶样品四、实验步骤1. 将液晶显示器与电源、电极板和电压调节器连接。
2. 将偏振片分别贴在液晶显示器的两侧，使偏振片的透光轴与液晶分子的定向方向相同。
3. 打开电源，调节电压，观察液晶显示器中的光束变化。
4. 通过显微镜观察液晶分子在电场作用下的排列变化。
5. 改变电压，观察光束的变化，记录不同电压下的光束位置。
6. 比较不同电压下的光束变化，分析电光效应的规律。
五、实验结果与分析1. 在低电压下，液晶分子排列基本不变，光束通过液晶显示器后基本保持原方向。
2. 随着电压的增加，液晶分子开始发生转动，光束在液晶显示器中的传播方向发生改变。
3. 当电压达到一定值时，液晶分子发生扭曲，光束在液晶显示器中的传播方向发生更大的改变。
4. 通过实验数据，可以验证电光效应的规律，即电光效应与外加电压成正比。
六、实验结论1. 电光效应是液晶显示器等设备工作的基础。
2. 通过调节外加电压，可以控制光束在液晶显示器中的传播方向，实现光束的开关和调制。
晶体光学lesson6-晶体的电光效应
晶体的电光效应及光波在电光晶体中的传播晶体的电光效应晶体的电光效应是一种人工双折射现象 由于人为施加外力场或电场引起改变晶体内原子的排列方式和分布本质上是改变电子云的分布引起介电系数的改变－进而改变晶体的折射率椭球参数可以人工控制－用于电光调制、电光偏转、调Q等应用领域晶体的电光效应电光效应－晶体在外电场作用下，其光学性质（折射率）的变化。
电磁场在介质中应满足物质关联方程，对光波来说在各向同性晶体中传播时，其电位移矢量D和电场强度E 之间的关联方程为D=ε·E其中ε为晶体的介电常数张量。
晶体的电光效应1、晶体的介电系数随电场强度的变化而变化，是电场强度的函数•我们在波动光学中利用的公式是弱电场近似公式•在外加强电场条件下，介电系数（折射率）随电场强度发生变化•由于折射率变化，光波传输规律也发生变化，我们可以通过研究电场对晶体介电系数的影响，研究电场对光波传输的影响2、介电系数与电场强度之间不是简单的线性关系外加电场与介电系数之间的关系晶体的介电系数可以用二阶张量描述；利用晶体电光系数表征晶体介电系数同电场之间的关联； 晶体电光系数可以表征为－三阶张量三阶张量只存在于没有对称中心的晶体中， 所以只有无对称中心的晶体才有电光效应(,,1,2,3)ij ijk k C D A i j k ==(,,1,2,3)ij ijk k B E i j k γ==外加电场与介电系数之间的关系取无对称中心晶体作为研究对象为了研究方便，我们取外加电场沿晶体的主轴方向，这时电位移矢量同电场强度方向一致。
通过测量表明电位移矢量同电场强度之间满足下列线性关系023...D E aE E εβ=+++0ε为线性介电系数任意方向的外加电场引起的折射率变化 上面给出了沿晶体主轴施加外加电场引起折射率变化的情况；对于任意方向电场我们可以通过下面方式处理：1、研究电场对晶体主轴折射率的影响进而获得新的折射率椭球方程（很复杂）2、直接考虑电场对折射率椭球的影响线性电光系数与外加频率之间关系晶体在外加电场作用下发生受迫振动； 当外加电场频率与晶体自身固有频率相同时，振动幅度最大发生共振。
晶体光学lesson6-晶体的电光效应
晶体的电光效应及光波在电光晶体中的传播晶体的电光效应晶体的电光效应是一种人工双折射现象 由于人为施加外力场或电场引起改变晶体内原子的排列方式和分布本质上是改变电子云的分布引起介电系数的改变－进而改变晶体的折射率椭球参数可以人工控制－用于电光调制、电光偏转、调Q等应用领域晶体的电光效应电光效应－晶体在外电场作用下，其光学性质（折射率）的变化。
电磁场在介质中应满足物质关联方程，对光波来说在各向同性晶体中传播时，其电位移矢量D和电场强度E 之间的关联方程为D=ε·E其中ε为晶体的介电常数张量。
晶体的电光效应1、晶体的介电系数随电场强度的变化而变化，是电场强度的函数•我们在波动光学中利用的公式是弱电场近似公式•在外加强电场条件下，介电系数（折射率）随电场强度发生变化•由于折射率变化，光波传输规律也发生变化，我们可以通过研究电场对晶体介电系数的影响，研究电场对光波传输的影响2、介电系数与电场强度之间不是简单的线性关系外加电场与介电系数之间的关系晶体的介电系数可以用二阶张量描述；利用晶体电光系数表征晶体介电系数同电场之间的关联； 晶体电光系数可以表征为－三阶张量三阶张量只存在于没有对称中心的晶体中， 所以只有无对称中心的晶体才有电光效应(,,1,2,3)ij ijk k C D A i j k ==(,,1,2,3)ij ijk k B E i j k γ==外加电场与介电系数之间的关系取无对称中心晶体作为研究对象为了研究方便，我们取外加电场沿晶体的主轴方向，这时电位移矢量同电场强度方向一致。
通过测量表明电位移矢量同电场强度之间满足下列线性关系023...D E aE E εβ=+++0ε为线性介电系数任意方向的外加电场引起的折射率变化 上面给出了沿晶体主轴施加外加电场引起折射率变化的情况；对于任意方向电场我们可以通过下面方式处理：1、研究电场对晶体主轴折射率的影响进而获得新的折射率椭球方程（很复杂）2、直接考虑电场对折射率椭球的影响线性电光系数与外加频率之间关系晶体在外加电场作用下发生受迫振动； 当外加电场频率与晶体自身固有频率相同时，振动幅度最大发生共振。
晶体的电光效应
x
图 2.1 xy 坐标系和 标系（感生坐标系）
• 首先进行坐标变换，得到xy坐标系内琼斯矩阵的
表达式：
π R( )
4
Jˆ
1 2
1 1
11
ei( / 2) ei(/ 2)
cos( / i sin(
2) / 2)
• 如果在输出端放一个与y 平行的检偏振器，就构
成泡克耳斯盒。由检偏器输出的光波琼斯矩阵为：
• 因为激光实际上只起到了“携带”低频信 号的作用，所以称为载波，而起控制作用 的低频信号是我们所需要的，称为调制信 号，被调制的载波称为已调波或者调制光。
• 按调制的性质而言，激光调制与无线电波 调制相类似，可以采用连续的调幅、调频、 调相以及脉冲调制等形式，但激光调制多 采用强度调制。
• 强度调制是根据光载波电场振幅的平方比 例于调制信号，使输出的激光辐射的强度 按照调制信号的规律变化。
• 当U0= Uπ/2,um> Uπ时,调制器的工作点虽然
选定在线性工作区的中心，但不满足小信号调 制的要求。因此，工作点虽然选定在了线性区， 输出波形仍然是失真的。
• 上面分析说明电光调制器中直流偏压的作用主要 是在使晶体中x’,y’两偏振方向的光之间产生固定
的位相差，从而使正弦调制工作在光强调制曲线
实验内容
• 测定铌酸锂晶体的透过率曲线（即T～U曲线），
计算半波电压Uπ。 晶体上只加直流电压，不加交流信号，把直流电 压从小到大逐渐改变，输出的光强将会出现极小 值和极大值，相邻极小值和极大值对应的直流电 压之差即是半波电压。加在晶体上的电压在电源 面板上的数字表读出，每隔5V增大一次，再读出 相应的光强值。
• 当晶体加上电场后，折射率椭球的 形状、大小、方位都发生变化，椭
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基础物理实验研究性报告 晶体的电光效应
院系 仪器科学与光电工程学院 作者 张海霞 10171124 胡笛 10171147 研究性实验报告——晶体的光电效应
- 2 - 目录
摘要 ............................................................................................................................................. - 3 - 关键字 ......................................................................................................................................... - 3 - 实验要求...................................................................................................................................... - 4 - 实验原理...................................................................................................................................... - 4 - 1.电光晶体和泡克尔斯效应 ............................................................................................... - 4 - 2 电光调制原理 .................................................................................................................. - 5 - (1) 横向调制实验 ....................................................................................................... - 6 - (2) 直流偏压对输出特性的影响 ............................................................................. - 8 - 实验仪器.................................................................................................................................... - 10 - 实验步骤.................................................................................................................................... - 10 - 1 调节光路 ........................................................................................................................ - 10 - 2 电光调制器T—V工作曲线的测量 ............................................................................ - 11 - 3 动态法观察调制器性能 ................................................................................................ - 11 - 数据记录与处理 ........................................................................................................................ - 12 - 原始数据表格 .................................................................................................................... - 12 - T—V工作曲线数据表 ............................................................................................. - 12 - T—V工作曲线 ......................................................................................................... - 13 - 数据处理.................................................................................................................................... - 14 - 误差分析及改进方法 ................................................................................................................ - 14 - 实验思考题................................................................................................................................ - 15 - 实验总结.................................................................................................................................... - 16 - 摘要 激光是一种光频电磁波，具有良好的相干性，与无线电波相似，可用来作为传递信息的载波。激光具有很高的频率（约1013~1015Hz），可供利用的频带很宽，故传递信息的容量很大。可见光具有极短的波长和极快的传递速度，加上光波的独立传播特性，可以借助光学系统把一个面上的二维信息以很高的分辨率瞬间传递到另一个面上，为二位并行光信息处理提供条件。所以激光是传递信息的一种很理想的光源。 某些晶体在外电场作用下折射率会发生变化，这种现象称为电光效应。 电光效应在工程技术和科学研究中有许多重要应用，它有很短的响应时间（可以跟上1010Hz的电场变化），可以在高速摄影中作快门或在光速测量中作光束斩波器等。在激光出现以后，电光效应的研究和应用得到迅速的发展，电光器件被广泛应用在激光通讯，激光测距，激光显示和光学数据处理等方面。 本文对晶体的电光效应实验的原理、步骤、仪器进行了简要的介绍，并对实验数据进行处理以及误差估算。通过分析实验室条件下误差产生的原因并进行精确计算，对比探究了极值法测半波电压和调制法测半波电压，并做出比较分析。此外，针对实验中误差产生的原因提出了自己的建议和改进措施。
关键字
电光效应，激光，双折射，半波电压，电光系数研究性实验报告——晶体的光电效应
- 4 - 实验要求 1. 掌握晶体电光调制的原理和实验方法； 2. 了解电光效应引起的晶体光学性质的变化，观察会聚偏振光的干涉现象； 3. 学习测量晶体半波电压和电光常数的实验方法。
实验原理
1.电光晶体和泡克尔斯效应 某些晶体（固体或液体）在外加电场中，随着电场强度的改变，晶体的折射率会发生改变，这种现象称为电光效应。通常将电场引起的折射率的变化用下式表示： 0200nnaEbE （1）
式中a和b为常数，n0为E0=0时的折射率。由一次项aE0引起的折射率变化的效应，称为一次电光效应。也称线性电光效应或普克尔电光效应；由二次项引起折射率变化的效应，称为二次电光效应，也称平方电光效应或克尔效应（Kerr）。由（1）式可知，一次电光效应只存在于不具有对称中心的晶体中，二次电光效应则可能存在于任何物质中，一次效应要比二次效应显著。光在各向异性晶体中传播时，因光的传播方向不同或者是电矢量的振动方向不同，光的折射率也不同。 本实验主要研究铌酸锂晶体的一次电光效应，用铌酸锂晶体的横向调制装置测量晶体的半波电压及电光系数，并用两种方法改变调制器的工作点，观察相应的输出特性。 电光效应在工程技术和科学研究上有许多重要的应用，它又很短的响应时间（可以跟上1010Hz的电场变化），可以在高速摄影中做快门或在光速测量中做光束斩波器等。在激光出现后，电光效应的研究和应用得到迅速发展，电光器件被广泛应用在激光通信，激光测距，激光显示和光学数据处理等方面。 研究性实验报告——晶体的光电效应 - 5 - 电光效应根据施加的电场方向与通光方向相对关系，可分为纵向电光效应和横向电光效应。利用纵向电光效应的调制，叫做纵向电光调制；利用横向电光效应的调制，叫做横向电光调制。晶体的一次电光效应分为纵向电光效应和横向电光效应两种。把加在晶体上的电场方向与光在晶体中的传播方向平行时产生的电光效应，称为纵向电光效应，通常以KD*P
称为横向电光效应 ，以晶体LiNbo3为代表。本实验观察横向电光效应常用铌酸锂类型的晶体。晶体的坐标轴如图
本实验主要研究铌酸锂晶体的一次电光效应，用铌酸锂的横向调制装置测量警惕的半波电压及电光系数，并用两种方法改变调制器的工作点，观察相应的输出特性。 在未加电场之前，铌酸锂晶体是单轴晶体。当线偏振光沿光轴（Z轴）方向通过晶体时，不会产生双折射。但如在铌酸锂晶体的X轴施加电场，晶体将由单轴晶体变为双轴晶体。这时沿Z轴传播的偏振光应按特定的晶体感应轴X'和Y'进行分解，因为光沿这两个方向偏振的折射率不同（传播速率不同）。类似于双折射中关于o光和e光的偏振态的讨论，由于沿着X'和Y'的偏振分量存在相位差，出射光一般将分成椭圆偏振光，由晶体光学可以证明，这两个方向的折射率：yxEnnn2230021 yyEnnn2230021 （2） 式中，n0和r22是晶体的o光折射率和电光系数，EX=V/d是X方向所加的外电场。