elektrooptischen

Elektrooptik ist ein Teilgebiet der Optik, das sich mit dem Einfluss elektrischer Felder auf optische Eigenschaften von Materialien sowie mit daraus abgeleiteten Bauelementen beschäftigt. Typische Effekte bestehen darin, dass das elektrische Feld Brechungsindex, Absorption oder Polarisation von Licht verändern kann, um Licht zu modulieren oder zu kontrollieren.

Zu den wichtigsten elektrooptischen Effekten gehören der Pockels-Effekt, der Kerr-Effekt und verwandte Phänomene. Der Pockels-Effekt ist linear und tritt in nicht-zentrosymmetrischen Kristallen auf; er ermöglicht Phasenretardation oder Polarisationseffekte durch ein externes Feld. Der Kerr-Effekt ist quadratisch im Feld und kann ebenfalls zu Brechungsindexänderungen führen, oft in Materialien, in denen der Pockels-Effekt schwach ist.

Aufgrund dieser Effekte wurden Bauelemente wie elektrooptische Modulatoren (EO-Modulatoren), Pockelszellen und Kerrzellen entwickelt. In der Telekommunikation kommen LiNbO3- oder LiTaO3-Wellenleiterstrukturen zum Einsatz, um Lichtsignale schnell zu modulieren. Elektrooptische Displays nutzen die Ausrichtung oder den Brechungsindex von Flüssigkristallen, die durch elektrische Felder kontrolliert wird. EO-Effekte ermöglichen auch optische Schalter in Telekommunikationsnetzen.

Zusätzliche Anwendungsgebiete umfassen die elektrooptische Messtechnik, etwa die elektrooptische Abtastung (EO-Sampling) zur Charakterisierung ultrakurzer Felder und Pulse. Forschungsfelder konzentrieren sich auf neue Materialien mit stärkeren EO-Effekten, integrierte Modulatoren auf Silizium- oder Hybridplattformen sowie Anwendungen in Terahertz-, Spektroskopie- und Quantenoptik.