2015-02-04
434
ПДС можно рассматривать как систему анизотропных сред, разделенных границами, на которых в зависимости от класса симметрии среды происходит изменение диэлектрических, электрооптических, упругих пьезоэлектрических и или магнитоупругих параметров. Границы доменов усиливают нелинейность кристаллов и отражение, преломление и генерацию основной и высших гармоник.
Приложение постоянного электрического поля к ПДС вследствие электрооптического эффекта создает периодические изменения значения и знака показателя преломления 
и коэффициента диэлектрической проницаемости 
.
Изменение показателя преломления приводит к фазовому сдвигу 
для волны распространяющейся через домен:
Где 
-электрооптический коэффициент, 
-необыкновенный показатель преломления среды, 
и 
-единичные вектора поляризации и приложенного поля в домене, 
-длина образа в направлении распространи луча, 
-длина волны.
Вследствие различия знака электрооптического коэффициента фазовые углы будут противоположные знаки для соседних доменов. Максимальный эффект возникает при коллинеарности векторов поляризации в доменах и электрического поля. Это позволяет рассматривать ПДС как фазовую дифракционную решетку, период которой равен периоду ПДС.
Когерентный оптический пучок, распространяющийся вдоль ПДС будет претерпевать отражение и преломление на каждой границе раздела. В результате возникает сложная структура волн, идущих в прямом и обратном направлениях и взаимодействующих между собой.
Теория связанных мод, описывает распространение электромагнитного излучения в периодической слоистой структуре. Все взаимодействия сводятся к двум волнам с волновыми векторами 
и 
, которые движутся в одном или взаимно противоположных направлениях. Их сильное взаимодействие возникает при выполнении
1) условия продольного фазового синхронизма
для однонаправленных волн: 
где 
для противоположнонаправленных волн: 
, и
2) динамического соотношения волнового вектора 
и длины ПДС
где ,
Максимальное отражение возникает при 
,
Здесь 
-волновой вектор периодической доменной структуры.
Дифракция оптического пучка наблюдалась в кристалле ниобата лития, в котором была сформирована совершенная доменная структура. При распространении плоскополяризованного пучка вдоль доменных границ и приложении электрического поля вдоль доменных границ возникает дифракция Рамана-Ната с эффективностью преобразования 98%.
Использование ПДС повышает быстродействие управления параметрами оптического пучка и ипозволяет создать модуляторы с управлением в гигагерцовом диапазоне. В ниобате лития на базе ПДС содан дефлектор оптических пучков.
