реферат ИТОГ. Эффект Керра
 Скачать 16.89 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Факультет: Радиотехнический Кафедра: ПиП ЭВС Реферат По дисциплине: «Техническая диагностика систем» На тему: «Эффект Керра» Выполнила: Студент группы УиТС-41 Янаева Л.А. Подпись____________ Проверил: Доцент каф. ПиП ЭВС Зыков С.П. Оценка___________ Подпись___________ Йошкар-Ола 2022 Явление Керра нашло за последние годы ряд чрезвычайно важных научных и научно-технических применений, основанных на способности его протекать практически безынерционно, т.е. следовать за очень быстрыми переменами внешнего поля. Таким образом, и по теоретической, и по практической ценности явление двойного лучепреломления в электрическом поле принадлежит к числу крайне интересных и важных. Еще в 1875 британский физик Джон Керр успешно провел опыты, доказывающие влияние электризации на преломляющую способность жидкости, тем самым открыв явление Керра. Ученый показал, что многие жидкие диэлектрики становятся анизотропными под действием электрического поля. Описанный Керром эффект стал первым доказательством возможности изменения оптических свойств вещества под влиянием электрического поля. В данной работе исследован эффект Керра, а также его роль и применение в диагностике в технических систем. Эффект Керра объясняется оптической анизотропией молекул вещества, т.е. различной поляризуемостью молекул по разным направлениям. В отсутствие поля молекулы ориентированы хаотично, вещество в целом не обнаруживает анизотропии. Под действием электрического поля молекулы поворачиваются так, чтобы в направлении поля были ориентированы их дипольные электрические моменты (у полярных молекул) или направления наибольшей поляризуемости (у неполярных молекул). В результате вещество становится анизотропным. К эффекту Керра относятся три явления Электрооптический Керра эффект – случай, когда под воздействием медленно меняющегося электрического поля образец становится двулучепреломляющим с разными показателями преломления для света, поляризованного параллельно или перпендикулярно приложенному полю. Магнитооптический Керра эффект – заключается в том, что при отражении линейно поляризованного света от поверхности намагниченного материала наблюдается вращение плоскости поляризации света, а свет становится эллиптически поляризован. Оптический Керра эффект – это случай, когда электрическое поле создается самим светом. Это вызывает изменение показателя преломления, которое пропорционально локальной освещенности света. Этот эффект становится значительным только при очень интенсивных лучах, таких как лазеры. Рассмотрим способы применения данного эффекта в технической диагностике систем: Магнитооптические датчики на эффекте Керра Используя модуляцию интенсивности отраженного света, становится возможным дистанционное бесконтактное измерение магнитного поля, и, в принципе, такие измерения можно осуществлять с помощью оптических методов регистрации. Это является важным для многих практических применений в сфере диагностирования оборудования, а также на этапах создания устройств логики нового поколения, открывает путь к созданию сверхбыстрых оптических модуляторов, работающих в терагерцовой области частот. Данные факты раскрывают возможности диагностики неисправностей в процессе создания различных сенсоров магнитного поля и безметочных биосенсоров и др. Синхронизация мод в лазерах В лазерах с синхронизацией мод на основе эффекта Керра, в отличие от систем на световолокне, самовоздействие импульсов пространственно отделено от дисперсионных элементов, способствующих формированию устойчивой структуры. Это позволяет, выборочно изменяя тот или иной параметр, воздействовать на условия формирования излучения и тем самым получать необходимую структуру излучения. В наиболее полной мере преимущества лазеров на основе керровской синхронизации мод проявляются при использовании в качестве активного элемента твердотельных сред с широкой полосой усиления. Таким образом, эффект Керра может использоваться для диагностики и настройки лазерного оборудования. Используя эталон прибора и керровскую синхронизацию мод возможно воспроизвести лазер для генерации световых импульсов предельно короткой продолжительности, порядка пикосекунд (10-12 с) или фемтосекунд (10-15 с). Имеет место существовать возможность использования эффекта Керра для диагностирования диэлектрика между обкладками конденсаторов. Исходя из постоянной Керра и разности фаз для различных диэлектриков можно узнать род этой жидкости. Так, данное свойство окажется полезным при проверке конденсаторов на соответствие техническим требованиям. В результате исследования эффекта Керра были рассмотрены различные его свойства, а также был выявлен широкий спектр его способов применения. |