elektrooptik

Elektrooptik, område inden for faststoffysikken, som beskriver ændringer i materialers optiske egenskaber ved påtrykning af et elektrisk felt. Det elektriske felt påtrykkes ved at placere materialet i en kondensator eller ved at lime metalliske elektroder på siderne af materialet.

Materialers optiske egenskaber afhænger af deres brydningsindeks, som kan ændres under påvirkning af et elektrisk felt enten ved påvirkning af elektronerne i materialet, eller ved at ioner eller molekyler bevæger sig i feltet. Ved elektriske feltstyrker på nogle få hundrede volt pr. meter vil indeksændringer på normalt 10^-5 resultere i så store elektrooptiske effekter, at de kan anvendes i modulatorer, fx inden for optisk kommunikation, og i intensitets- og frekvensstabilisering af lasere.

De elektrooptiske effekter afhænger af styrken og frekvensen af det påtrykte elektriske felt og af det optiske materiales egenskaber, herunder dets symmetriegenskaber. Fx er den såkaldte Pockels-effekt, der kendes fra materialer uden inversionssymmetri, proportional med amplituden af det elektriske felt, og en anden effekt, Kerr-effekten, der findes i næsten alle materialer, er proportional med kvadratet af det elektriske felt. Den elektrooptiske effekt giver endvidere dobbeltbrydning.

De klassiske elektrooptiske effekter henhører normalt til det lavfrekvente område af det elektromagnetiske spektrum, herunder radio- og radarbølger i GHz-frekvensområdet. Andre effekter kan observeres ved frekvenser i det optiske område. I stedet for at påtrykke et lavfrekvent elektrisk felt gennem et elektrisk kredsløb kan laserlys, der sendes gennem et materiale, direkte inducere elektrooptiske effekter; dermed kan lys vekselvirke med lys. Dette er baggrunden for ulineær optik, der danner grundlaget for bl.a. den moderne laserspektroskopi og udviklingen af optiske computere.