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【参考文献】
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1 引言
磷酸二氢钾晶体（KH 2PO 4，以下简称为KDP）是一种性能十分优异的非线性光学晶体材料[1]，其本身有着优越的电光、压电和倍频转换性能[2]。在激光技术得以广泛发展之后，KDP 晶体的应用也逐渐被新知
人们所关注。基于KDP 晶体的广泛应用，它的生长方法与参数的测量变的十分重要[3]。在之前的研究中，KDP 的各种参数与它的生长方法是有着密切联系的，因此它的大部分参数由生产者提供。但是由于理想环境中的参数往往与实际应用中的存在一定偏差，因此对于KDP 晶体参数的简要测量方法变得十分重要。对于电光系数的测量方法通常有干涉法和对比法[4]，而本研究中提出了一种更加安全简便的测量方法。2 原理 各向异性晶体由于电光效应，在外电场作用下，晶体折射率发生变化，改变原有的双折射性质[5]。电光系数是反映折射率的变化并定量描述晶体电光效应的常数。 光在晶体中传播时，传播特征由折射率椭球方程描述： （1）因为KDP 晶体为单晶轴晶体，所以x 与y 方向折射率n x =n y =n o ，z 方向折射率n z =n e 。在外电场作用下，晶体折射
率发生变化，折射率椭球方程中常数n x 、
三一学校
n y 与n z 发生改变。所以在z 轴外加电场时，折射率椭球方程变为：
丁二醇（2）
其中，n x '、n y '与n z '为改变后的折射率。n x '与n y '由o 光折射率n o ，z 方向光矢量E z 与晶体的电光系数γ63决定：
（3）
图1 光路图
如图1所示，当一束光沿着z 轴（主光轴）方向射入KDP 晶体中时，它的光矢量(即电场强度)E 沿某一方向，于是可以把入射面z =0处的光矢量分解为x'和y'方向偏振的两个互相正交的分量，则沿x'和y'方向的光波分别按下式传播：
元电荷（4）
在出射端z =L 处两个偏振方向不同的光波因折射率的不同而产生一定的相位差，这个相位差就是相位延迟，记为ψ：
（5）
式中U=E z L 是沿z 轴方向的外加电压，当相位延迟ψ=π时，对应的电压 为半波电压。
根据理论，半波电压由晶体电光系数决定，可表示为： （6）根据厂家提供的生产数据，在室温下，当激光的波长为532nm 时，通过KDP 晶体的o 光折射率为1.5129，代入公式，便可求出KDP 晶体的电光系数。3 实验
整个实验装置的核心是一块圆柱形KDP 晶体和用于在晶体上施加可变电压的电路结构。
KDP 晶体半波电压及电光系数的测量研究
吴雨桐，冯靖淇，霍 荧，苏 波（通讯作者）
（首都师范大学物理系 北京 100048)
【摘要】采用532nm 红激光照射KDP 晶体，测量了其半波电压，然后通过计算得到了KDP 晶体的电光系数，探索出一种安全简便的电光系数测量方法，为后续使用不同波长的激光测量不同电光晶体材料的半波电压和电光系数提供了可行的思路。
【关键词】KDP 晶体；半波电压；电光系数；双折射；晶体光学
【中图分类号】TB30 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624（2020）03-0032-02颜氏家训pdf
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