Датчики электрического поля

Датчик на основе эффекта Поккельса. Среди кристаллов имеются такие, в которых одному направлению распространения света соответствуют две моды с линейной поляризацией. В этих кристаллах коэффициент преломления для направления поляризации каждой моды (для главных осей) изменяется пропорционально напряженности приложенного электрического поля. Это явление называется эффектом Поккельса или, иначе, электрооптическим эффектом первого порядка. Благодаря приложенному электрическому полю возникает двойное лучепреломление.

На рис. 22.6, а представлена общая схема датчика электрического поля с продольной модуляцией (с вектором напряженности электрического поля, параллельным направлению передачи световой волны), а на рис. 22.6, б - схема с поперечной модуляцией (вектор напряженности перпендикулярен направлению передачи).

На рис. 22.6, в показано изменение состояния поляризации в датчике. Поляризаторы при обоих видах модуляции расположены так, чтобы плоскость поляризации входящей линейно поляризованной световой волны была под углом 45° по отношению к двум главным осям элемента Поккельса. Если на элемент Поккельса воздействовать электрическим полем, то на выходной торцевой поверхности элемента между составляющими напряженности вдоль двух главных осей появится разность фаз δ.

Если между модами света с линейной поляризацией возникает разность фаз δ, то световая волна на выходе элемента Поккельса, как показано на рис. 22.6, в,имеет круговую поляризацию. Расположенная после элемента Поккельса четвертьволновая пластина преобразует входящие в нее световые волны с круговой поляризацией в световые волны с линейной поляризацией.

С выхода четвертьволновой пластины свет поступает на анализатор, которым модуляция по поляризации преобразуется в модуляцию по интенсивности. При этом световая мощность оценивается световым детектором. По измеренному значению световой мощности можно определить приложенное напряжение U_вx.

Дата добавления: 2014-01-15