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双轴晶内锥折射的理论分析

双轴晶体内有二种特殊性质的方向(光线轴和光轴方向),当光线沿此二种方向行进时,所产生的不是双折射,而是锥折射(即内锥折射和外锥折射),对于锥折射人们根据双轴晶光波面“颊窝”的特点曾作过定性描述.本文将通过公式计算和几何作图,从理论上对内锥折射进行讨论,类似方法可证明外锥折射.通过对不同类型晶体特殊光学性质的研究,将有助于全面了解晶体的光学性质和物理性质,对于晶体的应用研究和器件设计有着十分重要的意义.1晶体的简正模方程晶体主轴系中,Dj=εjEj,(j=1,2,3).(1)晶体简正模方程n2jEj=n2[Ej-kj(E·k)],或n-2jDj=n-2[Dj-tj(D·t)],(j=1,2,3),(2)其中k、t分别为波法线和光线单位矢量,且E·k=E1k1+E2k2+E3k3.为了明确起见,在低级晶轴中设三个主折射率为:n1<n2<n3.把(2)式写成三个电场分量的线性齐次方程组[n21-n2(1-k21)]E1+n2k1k2E...  (本文共3页) 阅读全文>>

《激光技术》2003年01期
激光技术

双轴晶两类光轴方向的理论分析

引 言光线与光波是有区别的。光的电磁振动在空间或介质中传播 ,谓之光波。光波的传播方向是指它的波法线方向k。光线方向则表示能量传递的方向t。光在非均质体中要发生双折射现象。在双轴晶体中 ,波法线k沿第Ⅰ类光轴 (光轴 )方向时 ,只有一个折射率。光线方向t沿第Ⅱ类光轴 (光线轴 )方向时 ,只有一个光线折射率。常见文献中对第Ⅰ类光轴的论述较多 ,第Ⅱ类光轴较少提及 ,作者试用几何作图和理论推导方法 ,分别求得在双轴晶体中两类光轴的方向。1 第Ⅰ类光轴的几何方法推导现以正二轴晶为例进行讨论 (n3n2 n1,n3-n2 n2 -n1) ,其光率体如图 1所示[1] ,负二轴晶推导与此类似。由光率体模型可知 ,当光波法线沿某一方向时 ,与其垂直的中心切面为一圆切面 ,其半径为n2 ,这时可以方便地从n1n3主切面中求出光轴的方向 :取n1,n2 ,n3的方向分别为x ,y ,z轴 ,则图 1b中椭圆方程为 (x2 /n12 ) +(...  (本文共2页) 阅读全文>>