基于水热法生长的硅酸铋晶体光学电压传感器

提出一种基于水热法生长的硅酸铋(BSO,Bi12SiO20)晶体型光学电压传感器,其电压传感单元主要包括一块BSO晶体和两个偏振器,不需要附加1/4波片。实验结果表明,所用BSO晶体样品具有显著的线性电光效应,可以用于测量交流电压;通过合理利用BSO晶体自身自然旋光性,可以使其电压单调及线性测量范围均大于以往基于无自然旋光性晶体的电压传感器。实验所用BSO晶体的自然旋光角度约为132°。实验数据表明,在电光相位延迟的峰-峰值为2π范围以内,传感器输出电压仍然能够随被测电压单调地变化。在被测工频电压有效值为108~1300V范围内,实验测量了传感器输出电压随被测电压变化的非线性响应特性;在利用应力双折射产生的相位延迟提供光学偏置的条件下,在一定电压范围内,可以实现工频交流电压的线性测量,相应的电压测量灵敏度约为0.027 6mV/V,非线性误差小于3.1%。     

La3Ga5SiO14晶体电光Q开关的研究

模拟旋光晶体在激光腔中作为电光Q开关使用时的工作状态．建立了研究旋光晶体电光效应的实验装置。通过对旋光晶体在正交偏光和平行偏光干涉实验中干涉现象的研究，得到了旋光晶体在激光腔中作为电光Q开关使用时的最佳构图，并将典型的旋光晶体La3Ga5SiO14成功地制作成了电光Q开关。     

BSO晶体空间电光、光电导特性的实验研究

本文提出了对 BSO晶体空间电光与光电导特性进行测量的实验方法,给出了对BSO晶体样品的测量结果.     

加电旋光晶体La3 Ga5 SiO14中光的传播方程的研究

为了更好地解决用旋光晶体制作电光Q开关中的问题,需要从理论上对光的传播方程进行研究。通过对硅酸镓镧旋光晶体中电光效应和旋光效应对光的偏振态影响的研究,推导出了处于外加电场中的旋光晶体中光的传播方程的表达式,以及透过光强的表达式,并利用几种简单的光学器件在实验上得到了很好的验证。利用光的传播方程和实验的结果,推算出硅酸镓镧晶体电光系数1γ1=2.1×10-12m/V,与以前测量的结果吻合得很好;找到了利用旋光晶体制作电光开关应该满足的条件,给出了一种制作方法,在实验上得到了很好的实现,从而证实了旋光晶体作为电光开关材料的可行性。     

利用BSO晶体实现光电光调制

本文研究了BSO晶体的电光效应和光电导效应,并利用这两种效应实现了光-电-光调制。     

使用同一晶体的电压、电流、电功率传感器

提出一种使用同一晶体测量电压、电流、电功率的光传感新原理,并在实验上作了验证.简单的分析表明,适宜这种原理的晶体点群只限有8组,它们具有电光效应、旋光性和法拉第旋转效应,适用于这种原理的实际晶体有石英和BSO(硅酸铋)晶体,BSO最适宜这种原理,这是因为它易于光学调整,并且有很好的温度稳定性,用石英和BSO晶体进行的实验表明,与理论的一致性很好.     

利用BSO晶体实现光强的非线性调制

利用BSO晶体的电光效应和光电导效应实现了光强的非线性调制,在0～25mW Ar~+激光入射情况下得到了类似于饱和吸收体的非线性透过率。     

BSO晶体光电特性及光调制器的研究

本文对BSO晶体空间电光及光电导特性进行了理论分析,利用532nm、633nm波长的光进行了光电导及光调制的实验研究,实验结果与理论基本相符。     

利用单块硅酸铋晶体同时测量交流电压和电流

设计并实验实现了利用单块硅酸铋(Bi12SiO20,BSO)晶体同时测量交流电压和电流的传感方案,其光学传感单元仅由起偏器、BSO 晶体和检偏器组成。BSO 晶体兼有Pockels 电光效应和Faraday磁光效应,在起偏器和检偏器的主透光方向互相平行或互相垂直的情况下,输出光信号中同时包含被测电压和电流传感信号,其中电压传感信号为被测电压的倍频信号,而电流传感信号则与被测电流同频率,因而可以利用电子滤波器从光电检测信号中分离出电压与电流传感信号,从而实现电压和电流的同时测量。利用一块尺寸为6.04.02.9 mm3 的BSO 晶体,实验实现了6 A、200 V 范围内工频电流与电压的同时测量。     

硅酸镓镧晶体电光调制器

用新型非线性材料硅酸镓镧(LGS)晶体制作了电光调制器,研究了单晶硅酸镓镧晶体的电光效应。利用极值法和倍频法测定了硅酸镓镧晶体的半波电压值,计算出电光系数γ11分别为1.85pm/V和1.90pm/V,对比发现倍频法比极值法实用、快速、方便。测定了在0.3～0.6328μm波长内硅酸镓镧单晶的旋光率为21.1°～2.6°/mm。利用自制的高压调制电源进行了调制实验,实验结果表明:有旋光性非线性材料硅酸镓镧晶体是一种新型电光晶体,可用作电光调制器,调制信号稳定。     

激光微孔加工中调节孔锥度的算法研究

基于超快激光倒锥孔微加工技术需要,提出了一种利用电光晶体的电光偏转原理调节光束产生动态精密微位移的方法。通过四块楔形电光晶体的特定方式组合,调节施加在电光晶体上的电压大小,可使出射光束产生动态的横向位移。在此方法的基础上施加旋转运动,可实现激光加工锥度可控的倒锥孔。本文介绍了横向位移的产生方法,分析了产生最大横向位移的影响参数,举例使用KDP,D-KDP,RTP等电光晶体,讨论了不同长度下,所产生的动态横向微位移范围。入射光束直径3 mm,电光晶体厚度3 mm,宽度30 mm,总长为210 mm,楔角α为0.3 rad,调节电压从0～90000 V时,RTP电光晶体可产生0～700μm的动态横向位移。     

Spatial Light Modulator with BSO Crystal and Its Application in Holography

ＳｐａｔｉａｌＬｉｇｈｔＭｏｄｕｌａｔｏｒｗｉｔｈＢＳＯＣｒｙｓｔａｌａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＨｏｌｏｇｒａｐｈｙ①ＷＡＮＧＷｅｎｓｈｅｎｇ（ＣｈａｎｇｃｈｕｎＣｏｌｅｇｅｏｆＯｐｔｉｃｓａｎｄＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓ，Ｃｈａｎｇｃｈ...     

BSO/fibre-optic voltmeter with excellent temperature stability

A new BSO/fibre-optic voltmeter for measurement of AC voltage from 0 to 500 V has been successfully developed for practical use in various fields. This voltmeter has been given outstanding temperature stability of within ± 0.2% from ?10°C to 85°C by using the electro-optic effect of a 4.7 mm-thick Bi12SiO20.     

Fast-response automatic ellipsometer

The measurement of electric stresses in liquids using the electro-optic Kerr effect has been restricted to polar liquids with high Kerr electro-optic constants. A new high-speed ellipsometer has been built for the measurement of small degrees of Kerr-effect ellipticity in an electrically stressed non-polar liquid. The new instrument employs electro-optic crystals and has a response time of the order of a millisecond.     

一种简单和高灵敏度测量晶体电光系数的方法——比较法

在正交偏光干涉实验装置中,用DKDP晶体的电光效应补偿其它晶体电光效应所引起的光程变化,测量晶体电光系数相对于DKDP晶体γ63的数值,提出了一种简单和高灵敏度测量晶体电光系数的方法。     

温度不敏感电光调制器和保偏光衰减器设计

A new design for temperature insensitive electro-optic modulator and variable optical attenuator is presented in this paper. The modulator consists of a pair of electro-optic crystals, one polarizer and a pair of collimators. The propagation of light through the modulator is studied in detail using wave coupling theory of linear electro-optic effect. The study result demonstrates that only the amplitude of output light is modulated, and the polarization state does not change at all. Phase shift brought by natural binary refraction does not exist in the modulator, there is no zero-field leakage, temperature stability is very good, and insertion loss is small. And it can be used as variable optical attenuator and electro-optic detector, too。     

Study on electro-optic properties of two-dimensional PLZT photonic crystal band structure

The band characteristics of two-dimensional(2D) lead lanthanum zirconate titanate(PLZT) photonic crystals are analyzed by finite element method.The electro-optic effect of PLZT can cause the refractive index change when it is imposed by the applied electric field,and the band structure of 2D photonic crystals based on PLZT varies accordingly.The effect of the applied electric field on the structural characteristics of the first and second band gaps in 2D PLZT photonic crystals is analyzed in detail.And the results show that for each band gap,the variations of start wavelength,cut-off wavelength and bandwidth are proportional to quadratic of the electric field.     

影响双块晶体电光开关消光比因素的分析

为了分析影响双块晶体电光开关消光比的各项因素,采用折射率椭球方法,进行了理论分析和实验验证.结果表明,两晶体通光方向偏差及偏振器件透振方向偏差对消光比影响较大,只要仔细调解上述两方面就能实现较好的电光调Q效果.