kristal ortamda ışık

OPTOELEKTRONiK

KRiSTAL ORTAMDA ISIK

DGANCAN CUBUK165030061

iÇiNDEKiLER Zotropik ve Anizotropik Ortamlar

Anizotropik Ortamda Maxwell Denklemleri

Zotropik Olmayan (Anizotropik) Kristaller

• Kubik Kristaller

• Tek Eksenli Kristaller

• Çift Eksenli Kristaller

Optik Eksen Tanımı

Çift Kırılma

Anizotropik Kristallerin Uygulamaları

• Dalga Plakaları

Optik kristallerin önemi

Faz farkı oluşturmada kullanılır,

Optik devre elemanları yapılabilir.

izotropik Ortam

Dielektrik sabiti “” ,

manyetik geçirgenlik sabiti “”,

İletkenlik “”

Anizotropik Ortam

Dielektrik sabiti “” , manyetik geçirgenlik sabiti “” , ve iletkenlik “”

, bulunduğu ortamda doğrultudan doğrultuya göre değişiyorsa, böyle bir

ortam, Anizotrop Ortam adını alır.

Anizotropik Ortamın Sınıflandırılması

Kubik sistem (Bakır, gumuş, sodyum Al metal sistemleri)

Tek eksenli kristal sistem (Kuartz, Kalsit)

Çift eksenli kristal sistem (Mika)

Anizotropik Ortamda Maxwell Denklemleri

Işığın kristal ortamda davranışını incelemek ve öz durumlarını bulmak için Maxwell

denklemlerinin kristal ortam için yazılıp, ortamın anizotropiklik özelliğini de göz

önunde bulundurularak çözulmesi gerekmektedir.

Çiftkırılma (Birefriengence)

Maxwell denklemlerinden elde edilen sonuçlar tek eksenli sistemde aynı anda iki tane ilerleyen dalga olduğunu söyler.

Isık, kristal içinde ilerlerken kutuplanma özelliğine bağlı olarak farklı kırılma indisi görerek farklı açılarda kırılacağından bu olaya “Çiftkırılma” (Birefriengence) denir.

Önemli Not: Işığın ilerlediği eksen degil, elektrik alanın hangi eksen üzerinde olduğu kırılma indisini belirler.

Optik Eksen-1

Optik Eksen-2

Tek Eksenli Kristaller-Genel Durum

Anizotropik Malzeme Turleri

Kırılma indis Elipsoidi

Anizotropik Ortamda Enerji Akısı

Anizotropik ortamda enerji akısı, izotropik ortamda oldugu gibi S Poynting Vektör dogrultusundadır ancak E ile D paralel olmadıgı için k ile S birbirine paralel degildir!

Çift Kırılma-Snell Yasası

Anizotropik Kristallerin Uygulamaları

o Işığı kutuplaşmada,

o Kutuplanmış ışığın kutupluluk özelliğini değiştirmede,

o Dalga plakalarının yapımında,

o Işığın modulasyonunda kullanılmaktadır.

Dalga Plakaları

Çift kırıcı maddeler uygun şekillerde kullanılarak (optik eksen ve kalınlıkları ayarlanarak) dalga plakaları olarak adlandırılan pasif optik elemanlar yapılabilir.

Dalga Plakaları

Dalga Plakaları

Tek Eksenli Kristalin Optik eksenine herhangi bir açıda gelen ışık:

Çeyrek Dalga Plakaları

Yarım Dalga Plakaları

Tam Dalga Plakaları

1 SORU

Kırılma indis elipsoidi asagıda gösterilen çift eksenli kristalin optik eksenlerini belirtiniz.

1 CEVAP

TESEKKÜRLER KAYNAKLAR:

http://www.acikders.org.tr/pluginfile.php/1064/mod_resource/content/2/Bolum-8.pdf

http://www.gayalo.netB%C3%96L%C3%9CMLERB%C3%96L%C3%9CM%20IORTAMLAR%20VE%20DALGA%20DENKLEM%C4%B0.pdf

http://www.acikders.org.tr/pluginfile.php/1065/mod_resource/content/0/Alistirmalar/Bolum-8-Alistirmalar.pdf