Читать онлайн «Исследование анизотропии оптических свойств кристаллов ниобата лития»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) КАФЕДРА ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ (ЭП) ИССЛЕДОВАНИЕ АНИЗОТРОПИИ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ Методическое пособие к лабораторной работе для студентов бакалавриата по направлению 11. 03. 04 – «Электроника и наноэлектроника» Профиль: «Квантовая и оптическая электроника» Разработчик: профессор кафедры ЭП ________ В. Н. Давыдов « 15 » марта 2016 года ТОМСК – 2016 1  СОДЕРЖАНИЕ 1. ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………. . 3 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………………………3 2. 1. Распространение электромагнитных волн в анизотропных средах………………………………………………………... 3 2. 2. Оптическая индикатриса…………………………………………………. 8 2. 3. Эллипсоид Френеля………………………………………………………. . 14 3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ………………………………………………………. …18 3. 1. Задание к лабораторной работе…………………………………………. 18 3. 2. Схема расчета фазовых скоростей и векторов поляризации оптических волн в кристаллах…………………………………………………19 4. ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА. . ………21 5. ЛИТЕРАТУРА. ……………………………………………………………………21  1. ВВЕДЕНИЕ Оптические процессы, происходящие в кристаллах различной точечной симметрии широко используются в различных областях науки и техники: для записи информации в кристалле, преобразования оптического излучения по направлению распространения, поляризации, длине волны и т. д. Кроме того, в основе работы многих функциональных устройств современной электроники лежат явления, присущие анизотропным средам заданной симметрии, а также эффекты взаимодействия оптического излучения с оптическими волнами, решёткой кристалла и носителями заряда. Целью данной лабораторной работы является знакомство студентов с основными закономерностями распространения оптического излучения в кристалле ниобата лития, широко используемом в оптоэлектронике. 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2. 1. Распространение электромагнитных волн в анизотропных средах Распространение электромагнитных волн в прозрачном немагнитном кристалле описыва- ется уравнениями Максвелла: 1 D 1 H rot H   , rot E    , div D  0 , div H  0 . (1) c t c t  и материальным уравнением: E   D ; Ei  ik  Dk . Здесь E и H векторы напряженности электрического и магнитного поля, D - вектор электрической индукции, с - скорость света. Слагаемые, соответствующие электрическому току и свободным зарядам, отсутствуют в виду того, что рассматриваемый кристалл диэлектрический.