Language
Country/Area
No result found
Sebuah simfoni cahaya dan listrik: Bagaimana efek Kell mengubah dunia visual kita?
Efek Kell, yang juga dikenal sebagai efek elektro-optik sekunder, merujuk pada fenomena di mana indeks bias suatu material berubah saat medan listrik diterapkan. Tidak seperti efek Pockels, perubahan indeks bias dalam efek Kell sebanding dengan kuadrat medan listrik. Meskipun semua material mengalami efek Kell, beberapa cairan menunjukkan respons yang lebih kuat. Fenomena ini pertama kali ditemukan pada tahun 1875 oleh fisikawan Skotlandia John Kell. Dua kasus khusus biasanya dipertimbangkan dalam efek Kell: efek elektro-optik Kell (efek DC Kell) dan efek optik Kell (efek AC Kell).
Efek Petir Kyle
Efek elektro-optik Kyle, yang juga dikenal sebagai efek DC Kyle, berarti bahwa saat medan listrik eksternal yang berubah perlahan diterapkan, material akan menjadi birefringen, dengan indeks bias yang berbeda untuk cahaya yang sejajar dan tegak lurus dengan arah medan listrik.
Perbedaan indeks bias ini memungkinkan material beroperasi seperti pelat gelombang untuk memodulasi cahaya saat cahaya datang tegak lurus dengan arah medan listrik.
Jika material ditempatkan di antara dua polarisator linier yang bersilangan, tidak ada cahaya yang akan melewatinya saat medan listrik dimatikan, sedangkan pada beberapa nilai medan listrik optimal, hampir semua cahaya akan ditransmisikan. Nilai konstanta Kell yang lebih tinggi berarti transparansi lengkap dapat dicapai dengan medan listrik yang lebih kecil. Beberapa cairan polar, seperti nitrotoluena dan nitrobenzena, menunjukkan konstanta Kell yang sangat besar, yang membuat sel Kell yang diisi dengan cairan ini sangat cocok untuk modulasi cahaya karena mereka merespons dengan sangat cepat terhadap perubahan medan listrik dan dapat memodulasi cahaya pada frekuensi hingga 10 GHz.
Efek Kell Optik
Efek Kell optik, juga dikenal sebagai efek Kell AC, adalah perubahan medan listrik yang disebabkan oleh cahaya itu sendiri, yang mengakibatkan perubahan indeks bias dan sebanding dengan intensitas iluminasi lokal cahaya.
Perubahan indeks bias ini bertanggung jawab atas efek optik nonlinier dari pemfokusan sendiri, modulasi fase sendiri, dan ketidakstabilan modulasi, dan membentuk dasar untuk penguncian model lensa Kell.
Efek Kell optik hanya signifikan dengan sinar yang sangat intens, seperti sinar laser. Efek ini juga telah diamati secara dinamis mengubah kopling mode dalam serat optik multimode, dan teknik ini menunjukkan aplikasi potensial dalam mekanisme pengalihan semua-optik, sistem nanofotonik, dan perangkat sensor cahaya berdimensi rendah.
Efek Kell magneto-optik
Efek Kell magneto-optik (MOKE) berarti bahwa cahaya yang dipantulkan dari bahan yang dimagnetisasi memiliki bidang polarisasi yang sedikit berputar. Ini mirip dengan efek Faraday, tetapi dicirikan oleh fakta bahwa bidang polarisasi cahaya berputar selama transmisi.
Dasar teoritis
Efek Kyle DC
Pada bahan nonlinier, polarisasi listrik bergantung pada perubahan medan listrik. Ketergantungan ini dapat dinyatakan melalui serangkaian komponen medan listrik.
Untuk bahan dengan efek Kell yang signifikan, komponen sensitivitas listrik nonlinier orde ketiga sangat penting karena kontribusi suku-suku orde genap biasanya dibatalkan oleh simetri inversi bahan.
Pengetahuan teoritis ini memberikan landasan yang kuat untuk memahami dan menerapkan efek Kell, dan digunakan secara luas dalam desain berbagai perangkat optik.
Efek AC Kyle
Dalam efek Kell optik, berkas cahaya yang kuat itu sendiri dapat menyediakan medan listrik yang diperlukan untuk modulasi tanpa melibatkan medan listrik eksternal. Perubahan indeks bias yang dihasilkan oleh interaksi gelombang cahaya disertai dengan berkas cahaya yang kuat, yang membutuhkan intensitas cahaya yang cukup besar untuk menyebabkan perubahan indeks bias yang signifikan.
Efek pemfokusan diri merupakan manifestasi dari efek ini. Namun, pada intensitas cahaya yang sangat tinggi, berkas cahaya akan berfluktuasi karena ionisasi multi-foton.
Selesai
Seiring dengan kemajuan teknologi, efek Kell dapat mengubah dunia visual kita dan merevolusi peralatan optik. Apakah Anda siap untuk masa depan optoelektronik dan berbagai kemungkinan yang dibawanya?
