Elektro-optischer Effekt

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1 GLT_POLARIS2_hp.DOC Fachhochschule Bielefeld Fachbereich Elektrotechnik Praktikum Grundlagen der Lasertechnik Kurzanleitung Internet: Versuche zu POLARISATION Teil 2 : Elektro-optischer Effekt Aufgabenstellung : 1.1 Bestimmen Sie "Halbwellenspannung U ½ " des Niedervoltmodulators LM 2020 Tragen Sie dazu die gemessenen Durchlaßintensitäten des Modulators als Funktion der am Modulator anliegenden Gleichspannung auf. 1.2 Erläutern Sie kurz anhand der Meßdaten, was der Name "Halbwellenspannung" ausdrücken soll. 1.3 Geben Sie die mathematische Form dieser Durchlaßkurve an und tragen Sie die Werte dieser theoretischen Kurve in dasselbe Diagramm ein. 2.1 Überlegen und beschreiben Sie kurz, wie Sie mit einem solchen elektro-optischen Modulator eine optische Übertragungsstrecke elektrischer Signale realisieren können. 1

2 2.1 Führen Sie mit Hilfe eines Funktionsgenerators Ihre Überlegungen aus. Machen Sie die entsprechenden Aufzeichnungen mit dem Speicheroszilloskop für verschiedene Arbeitspunkte und Modulationsamplituden. 2.2 Ordnen Sie die Aufzeichnungen den entsprechenden Punkten in einem separaten Diagramm der Halbwellenspannungsmessung zu. 2

3 LITERATUR : alle grundlegende Literatur zur POLARISATION aus Teil 1 des Praktikums HECHT, Eugen OPTIK / Addison-Wesley /Kapitel Erzwungene optische Effekte - Optische Modulatoren HERING-MARTIN-STOHRER PHYSIK FÜR INGENIEURE Kap. 6.4 Wellenoptik speziell "Polarisation des Lichtes" komplett GUENTHER, R. MODERN OPTICS Chapt. 14 Optical Modulation SCHILLING, H. OPTIK und SPEKTROSKOPIE - Physik in Beispielen Kap. 3.2 speziell Aufgabe KEMPAS, F. Der Pockelseffekt - elektrisch induzierte Doppelbrechung Praxis der Naturwissenschaften ( PdN ) 44(4), S ( 1995 ) weiterführende Literatur : DRISCOLL / VAUGHAN HANDBOOK of OPTICS II ( 2.ed. ) Chapt Electro-Optic Modulators / Maldonado section 13.5 Modulator Devices Lasers & Applications 4/86 p / Goldstein R. Electro-optic devices in review. The linear electro-optic (POCKELS ) effect forms the basis for a family of active devices. Laser Focus World 1/95, Reihe Back to Basics, p Optical modulation controls the properties of light. Optical modulators manipulate light beams with a remarkable array of technology NAUMANN / SCHRÖDER Bauelemente der Optik ( 6.ed. ) Kap Kristalloptische Bauelemente S Kap Modulatoren S

4 Theoretische Grundlagen : Voraussetzung ist das Verständnis der Eigenschaften und des Entstehens von Polarisation und optischer Verzögerung / optical retardation aus Teil I des Praktikums siehe Anlage NAUMANN / SCHRÖDER Bauelemente der Optik ( 6.ed. ) Polarisationsoptik : Kap Grundlagen der Bauelemente S Kap Kristalloptische Bauelemente S Kap Modulatoren S HECHT, Eugen OPTIK / Addison-Wesley / Kapitel Erzwungene optische Effekte - Optische Modulatoren GUENTHER, R. MODERN OPTICS Chapt. 14 Optical Modulation S Lasers & Applications 4/86 p / Goldstein R. Electro-optic devices in review. The linear electro-optic (POCKELS) effect forms the basis for a family of active devices. Laser Focus World 1/95, Reihe Back to Basics, p Optical modulation controls the properties of light. Optical modulators manipulate light beams with a remarkable array of technology 4

5 Fragen zum Versuch : 1. Was versteht man unter dem Begriff "elektro-optischer Effekt"? 2. Versuchen Sie mit kurzen Worten das Wesentliche des elektro-optischen Effekts zu erklären. 3. Was ist der Unterschied zwischen transversal elektro-optischem Effekt und longitudinal elektro-optischem Effekt 4. Erklären Sie den Begriff der "Halbwellenspannung" wie kann man sie bestimmen? 5. Wie kann der elektro-optische Effekt meßtechnisch genutzt werden? 6. Wie kann man mit Hilfe einer Pockels-Zelle eine A m p l i t u d e n m o d u l a t i o n des Laserstrahls erzeugen? 7. Wie kann man mit Hilfe einer Pockels-Zelle eine P h a s e n m o d u l a t i o n des Laserstrahls erzeugen? 8. Wie könnte man mit Hilfe einer Pockels-Zelle eine Intensitätsstabilisierung für einen Laserstrahl oder irgendein Lichtbündel realisieren? 9. 5