Elektrooptik etki
Elektrooptik etki, bir maddenin optik özelliklerinin ışık frekansına göre daha yavaş değişen elektrik alana tepkisidir. Terim, alt bölümlere ayrılabilir birçok farklı olguyu kapsar.
- a) Emilim değişimi
- Elektroemilim: emilim sabitlerinin genel değişimi
- Franz-Keldysh etkisi: gösterilen bazı toplu yarıiletkenlerin emilimindeki değişim
- Kuantum sınırlı Stark etkisi: bazı yarıiletken kuantum kaynaklarındaki emilimde değişim
- Elektrokromik etki: renk değişikliğine yol açan bazı dalga boylarında bir emme bandının oluşturulması
- b) Kırılma indeksi ve geçirgenliğin değişimi
- Pockels etkisi (ya da çizgisel elektrooptik etki): elektrik alana doğrusal orantılı olarak kırılma indeksindeki değişim. Sadece belirli kristal katılar çizgisel elektrooptik etki gösterir, çünkü bu ters simetri eksikliği gerektirir.
- Kerr etkisi (ya da ikinci dereceden elektrooptik etki, QEO etkisi): elektrik alanın karesiyle orantılı olarak kırılma indeksindeki değişim. Tüm maddeler değişen büyüklükleriyle Kerr etkisi gösterir ama genellikle Pockels etkisinden daha zayıftır.
- elektrodönme: optik aktivitedeki değişim.
- Elektron-kırılma etkisi veya EIPM
Emilimdeki değişimler Kramers-Kronig ilişkisinden dolayı emilim kenarına yakın dalga boyları için kırılma indeksi üzerinde güçlü bir etkiye sahip olabilir. Elektrooptik etkinin daha basit tanımı kullanılarak, optik frekanslardaki elektrik alanlara olanak sağlar. Bir de doğrusal olmayan emilim (ışık yoğunluğuna bağlı emilim) dahil edilebilir ve
- a) optik Kerr etkisi (ışık yoğunluğuna bağlı kırılma indeksi),
- b) fotoetki ve fotoiletkenlik ile birlikte, elektrooptik etkiler fotokırılma etkisine yol açar.
olarak kategorize edilir.
Başlıca Uygulamalar
[değiştir | kaynağı değiştir]Elektrooptik modülatörler
[değiştir | kaynağı değiştir]Elektrooptik modülatörler genellikle Pockels etkisi gösteren elektrooptik kristallerle inşa edilmiştir. İletilen ışın kristale uygulanan elektrik sinyali ile modüle edilmiş fazdır. Genlik modülatörler iki çizgisel polarizatör arasına elektrooptik kristal koyarak veya Mach-Zehnder interferometresi yoluyla inşa edilebilir. Ek olarak, genlik modülatörleri fiber gibi küçük bir diyaframın içine ve dışına ışın saptırarak yapılabilir. Bu tasarım düşük kayıba neden olabilir (<3 dB) ve bağımsız polarizasyon kristal yapısına bağlıdır.
Elektrooptik saptırıcılar
[değiştir | kaynağı değiştir]Elektrooptik saptırıcılar elektrooptik kristal prizmalar kullanmaktadır. Pockels etkisi tarafından kırılma indeksi değişir ve böylece prizma içindeki ışının ilerleme yönünü değiştirir. Elektrooptik saptırıcılar sadece az sayıda çözülebilir noktalara sahiptir ama hızlı bir tepki süresine sahiptirler. Şu anda mevcut ticari birkaç modeli vardır. Bunun nedeni akusto-optik saptırıcılara rakip olması, az sayıda çözülebilir noktalar ve elektrooptik kristallerin nispeten yüksek fiyata sahip olmasıdır.