04 مرداد 1403

سید سجاد موسوی فرد

مرتبه علمی: استادیار
نشانی: دانشگاه صنعتی کرمانشاه، دانشکده علوم پایه و کاربردی، گروه آموزشی فیزیک
تحصیلات: دکترای تخصصی / فیزیک - اتمی مولکولی زمینه اپتیک
تلفن:
دانشکده: دانشکده علوم پایه و کاربردی

مشخصات پژوهش

عنوان
طراحی و ساخت دستگاه اثر کر
نوع پژوهش طرح پژوهشی خاتمه یافته
کلیدواژه‌ها
لیزر، اپتیک غیر خطی، اثر کر، نور قطبیده
پژوهشگران محمد سعید صفری (همکار)، علیرضا دودمان تیپی (ناظر)، سید سجاد موسوی فرد (مجری)

چکیده

اثر کر، همچنین اثر الکترواپتیکی درجه دوم ب اختصار اثر QEO نامیده می شود، که تغییر ضریب شکست ماده در پاسخ به یک میدان الکتریکی اعمال شده را نشان می دهد. اثر کر شاهد تغییرات غیر خطی ضریب شکست ماده با میدان الکتریکی اعمالی است. همه مواد اثر کر را از خود نشان می دهند. اما مایعاتی چون نیترو بنزن و نیترو تولوئن دارای بیشترین ضرائب اثر کر هستند و امکان مشاهده تغییرات در این مواد به راحتی ممکن است. اثر کر الکترواپتیکی کر یا اثر کر DC، مورد خاصی است که یک میدان الکتریکی خارجی که به صورت آرام تغییر می کند برای آن به کار برده می شود. تحت تأثیر این میدان، نمونه دوشکستی، که ضریب شکست های مختلفی برای نور قطبیده موازی یا عمود بر میدان به کار برده شده، بدست می آید. اختلاف در ضریب شکست، Δn، به وسیله فرمول زیر داده می شود: که λ طول موج نور، K ثابت کر و E قدرت میدان الکتریکی است. این اختلاف در ضریب شکست باعث می شود تا ماده زمانیکه نور به آن در جهت عمود بر میدان برخورد می کند شبیه یک صفحه موج عمل کند. اگر ماده بین دو قطبشگر خطی (عمود بر هم) قرار گیرد، زمانیکه میدان الکتریکی خاموش می باشد هیچ نوری عبور داده نمی شود، در حالیکه تقریباً همه نور برای مقدار بهینه میدان الکتریکی به کار برده شده عبور داده خواهد شد. مقادیر بالای ثابت کر، اجازه عبور کامل نور را برای یک میدان الکتریکی کوچک اعمال شده می دهد. بعضی مایعات قطبی، مانند نیتروتولوئن C7 H7 NO2 و نیتروبنزن C6 H5 NO2 ثابت های کر خیلی بزرگی را نمایش می دهند. اگر یک سلول شیشه ای با یکی از این مایعات پر شده باشد آن را سلول کر گویند. از آنجایی که اثر کر به تغییرات میدان خیلی سریع پاسخ می دهد، سلول کر مکرراً برای مدوله نور استفاده می شود. نور می تواند با این ابزارها در فرکانس هایی به بزرگی 10 گیگاهرتز مدوله شود. به خاطر اینکه اثر کر نسبتاً ضعیف است، یک سلول کر ممکن است ولتاژهایی به بزرگی 30 کیلو ولت را برای اینکه کاملاً شفاف شود، لازم داشته باشد. این متضاد با سلول پاکلز می باشد، که می توانند در ولتاژهای پایین کار بکنند. از معایب دیگر سلول های کر این است که بهترین مواد برای این سلول ها، سمی می باشند. بعضی بلورهای شفاف برای مدولاسیون کر استفاده می شوند، اگر چه آنها ضرایب کر کوچکتری دارند. در محیطی که تقارن معکوس ندارد، اثر کر به طور کلی به وسیله