Pockels Etkisi

Bu Pockels etkisi (Friedrich Carl Alwin Pockels'in 1893 çalışmalarının sonucunda),ya da Pockel elektro-optik etkisi optik etkiler, bir sabit veya değişken bir elektrik alanı tarafından indüklenen bir optik ortam içinde çift-kırınımlılık üretir. Lineer elektro-optik etki olarak da bilinen optik etkiler, çift kırılma elektrik alanı ile orantılıdır. Kerr etkisi, kırılma endeksi değişim (çiftkırılma) alanının karesi ile doğru orantılıdır. Bu Pockels etkisi sadece lityum niobat veya galyum arsenit olarak inversiyon simetriden yoksun kristaller ve böyle elektrik alan kutuplu polimerler veya gözlük gibi diğer noncentrosymmetric medyana gelir.

Pockels Hücreleri

Pockels hücreler gerilim kontrollü dalga plakalarıdır. Optik etkiler Pockel hücrelerinin çalışmasının temelidir. Pockel hücreleri geçen bir ışın polarizasyonunu döndürmek için kullanılabilir. kullanım çeşitleri için aşağıdaki uygulamaları bakın.
Bir enine Pockel hücre voltaj gerilimi kapatıldığında birlikte sıfır sıralı dalga plakası elde edilen ters oryantasyondaki iki kristalden oluşur. Bu genellikle mükemmel değildir ve sıcaklık ile sürüklenir. Ama kristal ekseninin mekanik uyum o kadar önemli değildir ve genellikle vida olmadan elle yapılır; hiza yanlış ray bazı enerji neden olurken (E veya O - Örnek, yatay ya da dikey için) uzunlamasına durumun aksine, kayıp kristalin uzunluğu boyunca büyütülmez.
Elektrik alan ışık demeti için uzunlamasına veya enine kristal ortamına uygulanabilir. Boyuna Pockels hücreleri için şeffaf ya da halka elektrotlar gerekir. Enine gerilim gereksinimleri kristal uzatarak azaltılabilir.
Işın eksenini kristal ekseni ile hizalamak oldukça önemlidir. Yanlış hizalanması çift kırılma ve uzun kristal boyunca büyük faz kaymasına neden olur. Hizalama tam olarak paralel veya polarizasyon dik değilse bu, polarizasyonun dönmesine sebep olur.

Hücre içindeki dinamik

Kristal içinde sr ≈ 36 yüksek nispi dielektrik sabitinden dolayı, elektrik alanındaki değişiklikleri sadece C / 6 bir hızda yayılır. Hızlı olmayan fiber optik hücreler, böylece eşleştirilmiş iletim hattının içine gömülürler. Koyarak sonuna bir iletim hattı yol yansımaları ve geçiş süresinin iki katına çıktı. Sinyal sürücü olduğunu bölünüyor paralel çizgiler bu yol iki ucunda kristal. Ne zaman onlar karşılamak kristal, onların gerilim ekleyin. Pockels hücre için fiber optik olabilir istihdam bir Seyahat dalga tasarım azaltmak için mevcut şartları ve artış hızı.
Kullanılabilir kristalleri de (RTP düşük, BBO ve lityum niobat yüksek) bir dereceye kadar piezoelektrik etkisi sergilerler. Bir voltaj değişiminden sonra, ses dalgaları orta kristal taraftan yayılmaya başlar. Bu, atım toplayıcılar için değil, yük vagonu pencereler için önemlidir. Işık ve kristallerin yüzleri arasındaki koruyucu alanı daha uzun tutma süreleri için daha büyük olması gerekmektedir. Yüksek elektrik alanda arkasındaki ses dalgası kristal, denge pozisyonunda deforme olur. Bu kutuplaşmayı arttırır. Polarize sesin artmasından dolayı dalgaların önündeki kristalin elektrik alanı lineer olarak artar ya da sürücüler sabit bir elektrik akımı sağlamak zorundadır.

Sürücü elektronikler

Sürücü, onlar geri dönerken iki kat voltaja dayanmak zorundadır. Pockels hücre bir kondansatör gibi davranır. Yüksek voltaj için bu geçiş yaparken, bir yüksek yük gereklidir; Sonuç olarak, 3 ns yüklenme 5 mm açıklığı yaklaşık 40 A gerektirir. Kısa kablolar hücreye akım taşıma sırasında kaybolan miktarı azaltır.
Sürücü paralel ve seri bağlı birçok transistör kullanır. Transistörler yüzerken DC izolasyonuna ihtiyacları vardır. Bunu yapmak için, kapı sinyali fiber optik üzerinden bağlanır, ya da kapıları büyük bir transformatör tarafından uyarılmalıdır. Bu durumda, dikkatli tazminat için geri salınımı önlemek gereklidir.
Sürücü transistörleri ve triode ard arda istihdam edebilir. Klasik bir ticari devre de son transistör IRF830 MOSFET ve triode (elektron tüpü) Eimac Y690 kullanılır. Tek triode ile kurulan devre çok düşük kapasiteye sahiptir; ikili voltaj uygulanarak hücre kapatılabilir. Bir direnç, daha sonra kapasitörü şarj etmek için kristal tarafından ihtiyaç duyulan kaçak akımı sağlar. Izgara 400 V üzerinde ise Y690 10 kV'a kadar geçer katot 40 A sunar.Bu durumda ızgara akımı 8 A ve giriş empedansı standart eş eksenli kablolar ile eşleşen bu 50 Ohm, ve MOSFET böylece uzaktan yerleştirilebilir. Bazı 50 ohm geçirdiğimiz bir ek direnç olarak -100 V çeker. IRF 500 volt geçiş yapabilirsiniz. Bu 18 darbe gönderebilir. Bir indüktans olarak kendi açar işlevi, bir depolama kapasitörü kullanılır, 50 ohm koaksiyel kablo bağlanır, MOSFET bir iç direnci vardır ve sonunda bu kapısına bir darbe ile ateş bir kritik sönümlü RLC devresi, bir MOSFET.
Kapılar 22nC'luk yük sağlarken  5V'luk potensiyel farkın itişine ihtiyaç duyar. Bu transistörden elde edilen akım anahtar açımının 3ns'nin biri kadardır. Böylece teorik olarak aynı zamanda ortak kapı yapılandırmasında değil ortak kaynak yapılandırmasında kullanılabilir. 40V'luk transistörler genel olarak hızlıdır bu yüzden bir önceki aşamada akım elde edilmesi mümkündür.