Читать онлайн «Исследование оптических свойств кристаллов ниобата лития»

Министкрство образования и науки Российской Федерации ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ КАФЕДРА ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ (ЭП) ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРИСТАЛЛОВ НИОБАТА ЛИТИЯ Методическое пособие к лабораторной работе для студентов специальности 210105 – Электронные приборы и устройства Разработчик: профессор кафедры ЭП ________ В. Н. Давыдов «___ » _______ 2011 года ТОМСК – 2011  2 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  3 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, решѐткой 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 кри- сталле описывается уравнениями Максвелла: 1 D 1 H rot H   rot E    (1) c t c t div D  0 div H  0 и материальным уравнением: E  € D ; Ei  ik  Dk . Здесь E и H векторы на- пряженности электрического и магнитного поля, D - вектор электрической ин- дукции, с - скорость света. Слагаемые, соответствующие электрическому току и свободным зарядам, отсутствуют в виду того, что рассматриваемый кристалл не имеет свободных носителей заряда, т. е. он диэлектрический. Пусть переменное электромагнитное поле распространяется в кристалле в  4 виде плоских электромагнитных волн.