Un efecto electroóptico es un cambio en las propiedades ópticas de un material en respuesta a un campo eléctrico que varía lentamente en comparación con la frecuencia de la luz. El término abarca una serie de fenómenos distintos, que pueden subdividirse en
En diciembre de 2015, se predijo teóricamente la existencia de otros dos efectos electroópticos de tipo (b) [1] , pero hasta el momento no se han observado experimentalmente.
Los cambios en la absorción pueden tener un fuerte efecto en el índice de refracción para longitudes de onda cercanas al borde de absorción, debido a la relación Kramers-Kronig .
Usando una definición menos estricta del efecto electroóptico que permita también campos eléctricos que oscilan a frecuencias ópticas, también se podría incluir la absorción no lineal (la absorción depende de la intensidad de la luz) en la categoría a) y el efecto óptico Kerr (el índice de refracción depende de la luz). intensidad) a la categoría b). Combinado con el fotoefecto y la fotoconductividad , el efecto electroóptico da lugar al efecto fotorrefractivo .
El término "electroóptico" se utiliza a menudo erróneamente como sinónimo de " optoelectrónico " .
Los moduladores electroópticos suelen estar construidos con cristales electroópticos que exhiben el efecto Pockels . El haz transmitido se modula en fase con la señal eléctrica aplicada al cristal. Los moduladores de amplitud se pueden construir colocando el cristal electroóptico entre dos polarizadores lineales o en una trayectoria de un interferómetro Mach-Zehnder . Además, se pueden construir moduladores de amplitud desviando el haz hacia adentro y hacia afuera de una pequeña abertura, como una fibra. Este diseño puede tener bajas pérdidas (<3 dB) y polarización independiente según la configuración del cristal.
Los deflectores electroópticos utilizan prismas de cristales electroópticos. El índice de refracción cambia por el efecto Pockels , cambiando así la dirección de propagación del haz dentro del prisma. Los deflectores electroópticos tienen sólo una pequeña cantidad de puntos resolubles, pero poseen un tiempo de respuesta rápido. Hay pocos modelos comerciales disponibles en este momento. Esto se debe a los deflectores acústico-ópticos de la competencia , al pequeño número de puntos resolubles y al precio relativamente alto de los cristales electroópticos.
El efecto Pockels electroóptico en cristales no lineales (por ejemplo, KDP, BSO, K*DP) se puede utilizar para la detección de campos eléctricos mediante técnicas de modulación del estado de polarización. En este escenario, un campo eléctrico desconocido produce la rotación de polarización de un rayo láser que se propaga a través del cristal electroóptico; Mediante la inclusión de polarizadores para modular la intensidad de la luz incidente en un fotodiodo, se puede reconstruir una medición del campo eléctrico resuelta en el tiempo a partir de la traza de voltaje obtenida. Como las señales obtenidas de vgcc, las sondas cristalinas son ópticas, son inherentemente resistentes a la captación de ruido eléctrico, por lo que pueden usarse para mediciones de campo con bajo ruido incluso en áreas con altos niveles de ruido electromagnético en las proximidades de la sonda. Además, como la rotación de polarización debida al efecto Pockels escala linealmente con el campo eléctrico, se obtienen medidas de campo absoluto , sin necesidad de integración numérica para reconstruir los campos eléctricos, como ocurre con las sondas convencionales sensibles a la derivada del tiempo de la energía eléctrica. campo.
Se han demostrado mediciones electroópticas de fuertes pulsos electromagnéticos provenientes de intensas interacciones entre láser y materia en regímenes de impulsores de pulso láser de nanosegundos y picosegundos (subpetavatios). [2] [3]
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