朱文营，王辉林

（山东理工大学机械工程学院，山东淄博255091）

当给晶体加上电场后，该晶体的折射率会发生改变，这种现象称为电光效应［1]．电光效应可分为两种类型：线性电光效应和二级电光效应．大多数的晶体二级电光效应与线性电光效应相比不是很明显，所以本文主要研究LN晶体的线性电光效应．线性电光效应的测量方法很多，包括极值法、模拟通信法、倍频法等．在倍频法的测量中，由于调制信号幅度的大小影响测量的精度，所以确定调制幅度的大小是其中一个重要的环节．本文利用仿真实验确定调制幅度的大小，进而利用锁相环确定频率的准确值，以期提高测量精度．

1 电光效应的基本原理

1．1 晶体的折射率椭球

在各向异性介质中，光波中的电场强度矢量E与电位移矢量D的方向是不同的．在任意的空间直角坐标系中，E和D之间的关系可以写成

光波在晶体中的传播性质可以用一个折射率椭球来描述，在晶体的主轴坐标系中，折射率椭球的表达式为

其中，ni＝＝x，y，z）是晶体的主折射率．

对于单轴晶体（如本实验所用的LN晶体）有：nx＝ny＝n0，nz＝ne，于是单轴晶体折射率椭球方程为

由此看出，单轴晶体的折射率椭球是一个旋转对称的椭球．

1．2 LN晶体的线性电光效应

以上讨论的是没有外界影响时的折射率椭球，也就是晶体的自然双折射．当晶体处在一个外加电场中时，晶体的折射率会发生变化，改变量的表达式为

式中：n是受外场作用时晶体的折射率；n0是自然状态下晶体的折射率；……