Analysis of measurement of quadratic electro-optic effect in castor oil

Abstract

This works presents an extended theoretical analysis of the response of experimental setup to an applied electric field during measurements of electro-optic coefficients in optically active liquids using an optical polarimetric technique. The analysis includes liquids belonging to ∞ ∞, ∞ 2 and ∞ Curie symmetry groups and the following phenomena were taken into account: natural optical activity, natural linear birefringence, dichroism, and the effects induced by an applied electric field – linear and quadratic electro-optic effects and linear and quadratic electrogyration. The presented example concerns numerical error analysis for measurement of the quadratic electro-optic effect in castor oil, which exhibits the symmetry ∞ 2 between a pair of plane-parallel electrodes.

Przedstawiono rozszerzoną teoretyczną analizę odpowiedzi układu pomiarowego na przyłożone pole elektryczne podczas pomiarów współczynników efektu elektrooptycznego w cieczy aktywnej optycznie metodą polaryzacyjno-optyczną. Analiza obejmuje ciecze o symetriach wewnętrznych opisanych grupami Curie ∞ ∞, ∞ 2 oraz ∞ i uwzględnia następujące zjawiska: naturalna aktywność optyczna, naturalna dwójłomność liniowa, dichroizm oraz efekty indukowane przez przyłożone pole elektryczne – liniowy i kwadratowy efekt elektrooptyczny oraz liniowa i kwadratowa elektrożyracja. Przedstawiony przykład dotyczy numerycznej analizy błędu pomiaru kwadratowego efektu elektrooptycznego w oleju rycynowym, który wykazuje symetrię ∞ 2 po umieszczeniu go pomiędzy płasko-równoległymi elektrodami.