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1、光子晶体与非线性光学实验姓名：盂超 学号：38092105一、实验原理：a）利用光刻写的方法，使用两束偏振光干涉照射样品，写入光栅b）用另一束激光照射制作好的光栅，产生衍射现象c）用光电池测量记录各级衍射光的光强，并验证其与对应的n阶贝塞尔函 数成正比二、.实验过程:原理图：产生衍射现象 在此处由 光电池检测和 记录当驱动电压为交流形式时，不妨设其形式为：v（t） = Asin（2nfct 饥）其中，A是幅值，是驱动电压固有频率，饥是驱动电压初相我们乂知道，在晶体中，近似地有折射率n正比于驱动电压v,即:An oc v 艮J An = Kv其中K是比例系数 其具体形式为AMy; t) = Ej
2、 + t-T0) 但是在外加电场的时候要考虑到一次及二次克尔效应，。将变成张虽形式，会变得非常非常复杂！ 但是若考虑外场沿z方向，而激光沿x或y入射时，船体将呈现双折射，即外电场调制出射光的偏振态1 -n2l 一n2l 一n2加入外电场后花 11(E)花 ii(O)=n22 (E) = n22 (0)=7133(E) = 7133(0)=花32(E) = 7132 (E)=花23(0) = 031(E) = 7131(E) = n13 (0) = 0、花 21(E) = 21(E) = n12(0) + r63Ez =小乌得到其折射率椭球方程为:%2 y2 z2寥 + 寥 + 双 + 4iEz
3、xy = 1旋转坐标系后，为:+ (2 - 41z)y，2 + 冷z2 = 1整理得:毒=芬+41乌其中：土 =才_厂4也1 _ 1酒=菠取近似，得到:= n2+-n3r41Ez乙=n2 - -n3r4iEz乙22n/ = n在y方向上取微分，得到:2nydny = 2ndn 3?-r41Ezndn3 ? dn(几_瑚1&71乙)-F-4 ny所以将V的具体形式代入之后，我们可以得到： 3on = K (n r41Asin(27ifct (l)Q)n2)进而我们写出光波波前的复振幅：U(y; t) = UeEnd2汗A =UoErT JKvd=Uo, A-ei sin(2nfct- .(U*
4、. u，左匕.大$：，WlI. *.u W 驱动电压An2irAnd A/32.250.1563351770.07790.170.12750.0088589930.00445.74.2750.2970368360.14691.71.2750.0885899340.04431.20.90.0625340710.0313-或u-mmOQ o vl,v -I 以w 3. . SUtHx “3 K*U K( ! If a，DA e帝-美大8=l四、实验结论:从上图的对比可以看出得到的图像仅有一部分比较吻合，有些图像的 差距还是很大的。从原理上分析，一方面应该是在取近似的时候忽略掉的东 西太多，另一方面，就是有些物理模型的建立还不是很正确。总之这个实验是本学期所有实验中原理最复杂的一个，需要分析的东西 还有许多。
