光电式高电压测量的电光效应及其应用原理

2. 应用电光效应的工作原理  
     将物质中传播的光波，分解为垂直于进行方向的物质固有振动面上的两个偏振波。这两个偏振波如图1的ex、ey，其传播速度随所传感的偏振波的折射率呈反比例变化。

     在某些物质中，由于从外部施加的电场及其极化状态的变化，将导致介质常数的各向异性。从那里传输的两个极化波所反应的折射率也呈现各向异性，显示出所谓的双折射现象。两个偏振波ex、ey，在具有电光效应的物质内传播时，结果反应出不同的折射率nx、ny，产生于两个偏振波之间的折射率之差，按照下式用所施加电场E的展开级数表示（这里忽略了稳态项）：   （1）  式中，30n—无电场情况下，通常的折射率；pr—Pockels系数；r—光的波长；B—Kerr常数。

     由于电场为矢量，测定的电场方向和光的传播方向之间的关系。按横型调制方式，可测定与光的传播垂直方向的电场，特别是藉改变检偏镜的方向，能分离出正交的两个电场分量并进行测定。因此，可用于测量电场。按纵型调制方式，则能测定与光的传播方向平行方向的电场，从而，就能直接得到与光传播路径上的电场积分值成正比例的、也即与电位差成比例的信息。

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