light valve
简介
光阀又称光闸(optical shutter),是用以使光路通断的光开关或调制光(的振幅或位相)用的光调制器件.最古老的光闸是使光通断的挡板式斩断器,例如Fizeau把齿轮式的光闸用于测定光速.近代的光闸或光阀,一般应用Kerr或P ockels电光效应、Frady磁光效应、电光偏转或超声波光栅衍射偏转器件等来作光调制或通断光路的门开关,它们可以超高频的速率来调制光(包括使光路通断).
运用Pockels电光效应作振幅调制的一例示于图1和图2.
电光晶体例如ADP (NH4H2PO4)晶体被置于两正交偏振器之间,x ,y,z方向为晶轴方向,光轴沿z方向,折射率椭球为绕z轴旋转的旋转椭球
=1.在纵向(z方向)加外电场E后,折射率椭球变为
,其中
;而no,ne分别为晶体对寻常光和非常光的折射率,r63为电光张量的63分量. 光输入经起偏器后成为线偏振光,它进入加电场后的电光晶体便分为沿x′y′偏振的两分量,起偏方向与x′或y′轴成45°.由于两偏振分量在晶体中的波速不同而产生一位相差,经用作推迟片的λ/4波片又产生一额外的偏置位相差π/2,最后经检偏器将两偏振分量在检偏器通过方向的振动分量干涉而得到输出.可证明
,其中Γm=π(Vm/Vπ).Γm为调制电压Vm所产生的位相差,Vπ为半波电压,Vπ=λ/2n3or63,λ=2πc/ω.对ADP ,当λ=0.5μm,(Vπ)ADP=10,000V.(r63)ADP=8.5·10-12m/V,(no)ADP=1.52,(ne)ADP=1.48.