极化效应作用下长方体各向同性电光晶体中光束相移的解析计算

作     者：樊星 陈维江 张乔根 赵军 裴哲浩 FAN Xing;CHEN Weijiang;ZHANG Qiaogen;ZHAO Jun;PEI Zhehao

作者机构：电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学)陕西省西安市710049 国家电网有限公司北京市西城区100031 中国电力科学研究院有限公司湖北省武汉市430074 

基　　金：国家自然科学基金(面上基金项目)(51977199) 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2022年第42卷第24期

页      码：9126-9135页

摘      要：电光晶体中光束相移的计算对光学电场传感器的研究至关重要,但空间电场作用下晶体极化效应对光束相移的影响尚未得到深入理解。该文提出极化效应作用下长方体各向同性电光晶体中光束相移的计算方法,定义电场变换张量以描述极化效应作用下晶体内部电场与空间电场之间的关联关系,推导出引入电场变换张量的光束相移公式。该方法同时考虑空间电场作用下电光晶体和环境介质的极化效应,可用于计算具有任意三维尺寸和介电特性的长方体各向同性电光晶体中的光束相移。结果表明:电光晶体与环境介质的介电常数之比是关键因素,该比例的增加会引起光束相移的非线性衰减;晶体三维尺寸的变化均会对光束相移产生显著影响;光束在晶体中的传播路径也是影响光束相移的重要因素。最后,以BGO晶体为例开展实验,验证相移公式的有效性。该文研究可为电光晶体中光束相移的计算评估以及光学电场传感器的优化设计提供理论依据。

主 题 词：光学电场传感器 空间电场 电光晶体 各向同性 极化效应 光束相移 

学科分类：080802[080802] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13334/j.0258-8013.pcsee.212073

馆 藏 号：203118233...