光纤电压互感器中电光晶体对测量精度的影响

光纤电压互感器中电光晶体 BGO( Bi4 Ge3 O12 )的缺陷、杂质及内部残余应力引起自然双折射 ,降低仪器的电压测量精度。从理论上分析了晶体在不同方向承受应力时不同通光方向上的双折射 ;又从热光效应的原理出发 ,推导出调制度的变化与温度、电压之间的定量关系 ,得出调制深度对温度的变化率与调制度本身成正比、与外施电压成正比的结论。因此 ,为提高仪器的温度稳定性 ,保证必要的灵敏度 ,必须使施加到电光晶体上的电压合理。 BGO晶体的吸收和色散较小 ,对光纤电压互感器测量精度的影响不大。

离轴光线对电光晶体退偏的影响

对离轴光线通过电光晶体时产生的退偏情况作了理论和实验研究。理论计算表明:当晶体厚度一定时,退偏损耗在一定范围内随离轴角度的增加而增加,随着入射光偏振方向偏离竖直方向的增大而增大。采用厚度为10mm的KDP晶体,实验测试了入射光偏振方向在竖直方向以及同竖直方向成45°时的退偏损耗。实验结果与理论计算的结果符合较好。

电光晶体研究究进进展及其对称性性研研究

由电场引起的晶体折射率的变化称为晶体的电光效应,具有电光效应的晶体称为电光晶体。利用电光效应可以制作电光Q开关等重要光电器件。晶体的电光效应及其有效利用,均与其对称性密切相关。本文在综述电光晶体研究进展的基础上,推导了不同晶系中各晶类电光效应类型及其特点,并以电光Q开关的要求为例讨论了晶体的电光效应及其对称性之间的关系。从讨论结果得出:立方晶系Td-ˉ43m,三方晶系C3v-3m,四方晶系D2d-4ˉ2m,D4v-4mm和六方晶系D3h-6ˉm2,C6v-6mm点群中相应电光系数的横向或纵向效应可能有实用价值。在考虑旋光性影响后,立方晶系T-23,三方晶系D3-32,四方晶系中S4-4ˉ,六方晶系中C3h-6ˉ等也有可能应用。但是,电光晶体的应用与许多因素相关,对称性只是其中一个基本条件。

电光晶体硒酸氢铷(RHSe)的生长动力学

本文采用动态循环观察法测量了RHSe晶体在水溶液中不同过饱和度下主要显露晶面的生长速率。结果表明 ,RHSe晶体主要显露晶面的生长机制是多二维成核生长机制 ,在饱和点为38.0 0℃的溶液中 ,RHSe晶体的 { 111}和 { 10 1}晶面的临界过饱和度分别为 1.0 1%和 1.16 %。实验过程中还发现 ,当过饱和度大于 1.76 %时 ,晶体生长速率太快而出现宏观缺陷 ,因而在生长RHSe单晶时 ,过饱和度应控制在 1.76

助熔剂法生长新型电光晶体PbB_4O_7

助熔剂法生长新型电光晶体ＰｂＢ４Ｏ７王绪宁马长勤路庆明于正刚蒋德华（山东大学化学院，济南２５０１００）ＧｒｏｗｔｈｏｆＮｅｗＥｌｅｃｔｒｏｏｐｔｉｃＣｒｙｓｔａｌＰｂＢ４Ｏ７ｂｙｔｈｅＦｌｕｘＭｅｔｈｏｄｓＷａｎｇＸｕｎｉｎｇＭａＣｈａｎｇｑｉｎＬ...

电光晶体硒酸氢铷过饱和溶液的成核研究

本文对硒酸氢铷 (RbHSeO4 ,RHSe)晶体生长过饱和溶液的均匀成核过程进行了初步的研究。通过动态目视法测量RHSe过饱和溶液的诱导期 ,讨论过饱和比、温度对诱导期的影响 ,并根据经典均匀成核理论计算不同温度下的晶体表面张力、成核自由能和临界成核半径 ,为探讨RHSe单晶的水溶液生长的较佳条件提供依据。

电光晶体在MSLM中的应用

本文利用MSLM电光调制理论对几种实用电光晶体的综合电光性能进行了理论分析和比较。讨论了材料固有的铁电相变及自然双折射等特性与器件制作工艺的兼容性问题。结果指出LiNbO_3、LiTaO_3、BSO是目前可以利用的三种各具特点的电光晶体。

超高速电光采样技术中的电光晶体设计

提出了在高速电光采样技术中利用AlGaAs光波导作为电光晶体来传输飞秒激光,从而可以大大降低半波电压,提高探测的灵敏度.首先研究了在加电和不加电情况下激光在AlGaAs光波导中的传输特性,进而讨论了TE模、TM模的相位差与外加电压之间的关系.结果表明:加载电压与TE0模和TM0模在波导输出截面的相位差呈线性关系.尤其是,采用AlGaAs光波导来传输飞秒激光,可使半波电压比传统方法降低一个数量级,从而可使其对弱信号的探测能力大大提高.

掺Er光纤飞秒激光器中电光晶体对激光器参数的影响

由于受增益介质上能级寿命的影响,掺Er光纤光梳的梳齿线宽一般在百kHz量级.为了实现光梳梳齿线宽的压窄,一种有效的方法是在激光器中增加快速响应的电光晶体,使光纤光梳的伺服锁定带宽提高到百kHz以上,为光纤光梳的快速伺服锁定提供反馈机构.这其中,高品质的飞秒激光器是核心.基于此,本文主要研究了掺Er光纤飞秒激光器中电光晶体对激光器参数的影响.通过计算电光晶体的折射率、色散、相位延迟等参数,分析了电光晶体对激光器参数的影响,并在实验上获得了电光晶体电压对激光器重复频率和载波包络偏移频率的影响,进而通过电光晶体实现了对光纤光梳重复频率和载波包络偏移频率的锁定.通过锁定光纤飞秒激光器与窄线宽激光器的拍频信号,验证了电光晶体的引入使激光器的伺服锁定带宽提高到了236 kHz,为窄线宽飞秒光学频率梳的建立提供了技术基础.

用电光晶体测量超快电磁辐射脉冲的几个问题

讨论普遍情况下超快电磁辐射脉冲 E0 (t) (THz辐射场 )及其电光采样测量值 Em(t)的函数关系 .并对THz辐射场与飞秒 (fs)

电光晶体光学性质的折射率椭球分析法

本文利用折射率椭球一般性地讨论了电光晶体的光学性质,给出了电光晶体光轴方位和折射率分布的普遍公式。根据这些公式,可以很方便地分析一个具体的电光晶体的光学性质。

光纤电压传感器的电光晶体与传感器设计

介绍了光纤电压传感器的敏感材料电光晶体 ,说明了它们的点群结构和电光特性 ,阐述了它们可能存在的旋光性、热光效应、热释电效应、自然双折射及其对电压测量精度的影响。指出BGO晶体是目前较理想的用作光纤电压传感器的敏感材料 ,并介绍了传感器的结构和设计。

光电装备中电光晶体的低温特性研究与改进

从光电装备战斗效能出发,以典型的四方晶体为例,用数学方法分析了该类晶体器件的电光特性和低温特性.通过模拟野外温度,测定并找出了该类光电器件居里温度点的转折规律,提出了在低温下对电光晶体器件的使用方法和改进措施.

新型电光晶体硒酸氢铷的制备研究

1993年 ,硒酸氢铷 (RHSeO4)晶体被发现具有优良的电光性能。RHSeO4室温下属三斜晶系 ,具有准正交的晶胞参数 :a =1 .935 9( 3)nm ,b =0 .46 1 9( 3)nm ,c =0 .75 72 ( 4)nm ,α =90 .6 0°( 5 ) ,β =89.80°( 5 ) ,γ =90 .73°( 5 )。它具有低的介电损耗和介电常数、较大的优化数字F和低的半波电压Vπ(V) ,因此具有较大的电光系数 ,是一种性能优良的新型电光晶体。但碱金属元素铷 (Rb) ,性质非常活泼 ,在地壳中的含量很少 ,丰度 0 .0 0 34 %。故市售的铷的化合物种类很少 ,且价格相当昂贵。本文试图从含铷的邻苯二甲酸氢铷 (RAP)晶体加工废料出发合成硒酸氢铷。这不仅有一定的学术研究意义 ,而且具有较大的经济价值。邻苯二甲酸氢铷 (RAP)是有机酸金属盐 ,含苯环和羧酸根。根据RAP、邻苯二甲酸、硒酸(H2 SeO4)以及硒酸盐的一些物理、化学性质 ,设计了四条线路以制备硒酸氢铷 (RbHSeO4)晶体。以下分别列出各条线路的主要思路和步骤 :( 1 )先转化为RbCl,再和一定浓度的硒酸反应 ,制备硒酸氢铷 ,其产率为 43.4% ,中间步骤较多。( 2 )先转化为铷的硫酸盐再制成铷的氢氧化物或碳酸盐 ,然后制成硒酸氢铷 ,其产率为30 .2 % ,中间步骤多。( 3)直接灼烧RAP(温度控制在 6 5 0～ 70 0℃之间 ) ,将其转化为铷的碳?

一种改善光学电压互感器电光晶体内电场分布的方法

基于线性电光效应的光学电压互感器(OVT)多采用横向调制方式,其晶体内电场分布的均匀性直接影响测量的准确度和稳定性。仿真结果表明,由于晶体内电场分布不均匀,当入射光的角度和位置发生微小偏移时,积分电压误差不容忽视。为了解决这一问题,提出了一种在电光晶体上附加介质的方法,采用Ansoft Maxwell有限元软件对附加介质的BGO晶体内电场进行了仿真计算,结果表明该方法可以有效地改善电场分布,且随附加介质厚度的增加,电场分布的均匀性不断提高并趋于稳定。电光晶体附加介质后,入射光束发生0.5°小角度偏移时引起的误差由0.11%下降到0.04%,位置偏移0.1mm时引起的误差由0.3%下降到0.08%。文中通过实验验证了方法的有效性,明显地改善了晶体内电场的均匀性。

两种非接触式过电压传感器的电光晶体温度补偿及其温度特性研究

在两种不同的基于pockels效应的非接触式过电压传感器中,环境温度是影响相位差的关键参数之一。通过对电光调制原理的分析,根据所得公式设计实验,针对非接触式过电压传感器中光电传感单元进行了相关晶体温度补偿方法的探索,并基于此对两种非接触式过电压传感器的温度特性进行了研究。对实验结果进行了理论计算和实际结果的对比,分析原因并指出在实际工程应用中应注意的问题。

电光晶体用于快速变焦的设计

在利用晶体的电光效应实现快速变焦时,需要合理地设计电光晶体及电极结构。基于晶体电光效应的基本原理,提出了其设计的基本原则和思路,并通过对一次电光晶体(铌酸锂晶体)和二次电光晶体(钽铌酸钾晶体)内部非均匀电场及其总附加光程的模拟和比较,获得了优化的电光晶体及电极设计结果。在此基础上,开展了电光晶体用于快速变焦设计的性能分析,并讨论了电光晶体长度、外加电压等参数对总附加光程的影响。结果表明:电光晶体的附加光程调制的曲率半径随控制电压增大而减小,在加载电压不变的情况下随晶体厚度的增大而增大。因此,在实际应用中,需要对晶体厚度和加载电压综合进行考虑,以获得最佳的变焦效果。

基于内置电光晶体F-P标准具的扫描滤波方法

基于内置电光晶体的F-P标准具,利用F-P多光束干涉原理和晶体的线性电光效应,提出了一种能有效提高啁啾脉冲信噪比的扫描滤波方法。给出了电光晶体加载电压的时变函数表达式,分析了影响信噪比提升效果的主要因素,并重点讨论了电光晶体的电压控制参数对信噪比提升效果和滤波器透过率的影响。研究结果表明,利用该扫描滤波方法可将啁啾脉冲激光信噪比提升约2个量级。

电光晶体的Pockels效应仿真研究

结合麦克斯韦方程组建立了光在电光晶体中传播的数学模型;通过有限元仿真分别建立了铌酸锂晶体和锗酸铋晶体的物理参数模型,提出了一种通用的入射光三维波动场仿真方法,该方法将晶体内部电场分布和电光效应耦合波理论相结合,计算了在横向调制下两种晶体的Pockels效应,其结果与理论差值在10-5数量级内;同时,仿真结果表明,铌酸锂晶体的Pockels效应更为明显。最后对两种不同材质的电光晶体进行了0~1 000 V直流加压实验,实验表明铌酸锂晶体的Pockels效应测量精度优于±2.9%。该方法为光学电压传感器电光晶体的选择和性能评估提供了新的研究思路与理论参考。

电光晶体补偿位相测量微小位移及其应用

介绍一种应用电光晶体补偿位相测量微小位移的方法,着重分析其测量精度,并应用这种方法校正压电陶瓷的线性,精度优于1%波长。