Современная электроника №8/2025

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ 4 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 8 / 2025 К 130-летию со дня рождения великого советского физика Игоря Евгеньевича Тамма. Часть 2. Воплощение идей Тамма в современной электронике Рис. 1. В поляризованном световом луче вектор электрического поля во всех точках волны направлен вдоль одной и той же прямой В первой части статьи (Современная электроника. 2025. № 7) были рассмотрены основные работы Игоря Евгеньевича Тамма, ставшие со временем классикой теоретической физики. Сегодня, спустя сто лет, теоретические разработки Игоря Тамма воплощаются в реальные современные электронные устройства. В этой части коротко описаны некоторые современные быстродействующие электрооптические модуляторы (EOM, TFLN, HW MZM, IQ MZM, SOH MZM), в основе которых лежит эффект изменения коэффициента преломления в некоторых оптических средах при наложении внешнего электрического поля. Этот эффект, обнаруженный Фридрихом Поккельсом в 1893 году, позднее получил его имя (Pockels Effect – PE). Тамм и Мандельштам в 1924 году дали строгое теоретическое обоснование этих явлений, которое остаётся актуальным и в настоящее время. Виктор Алексеев 1. Электрооптические модуляторы на основе анизотропных кристаллов и тонких плёнок В работах И.Е. Тамма и Л.И. Мандель- штама по оптическим свойствам ани- зотропных кристаллов были предло- жены уравнения электродинамики, которые стали фундаментом для раз- работки электрооптических модуля- торов ЭОМ (Electro-Optic Modulators). Основной принцип действия совре- менных ЭОМ основан на эффекте изме- нения показателя преломления кри- сталла под действием электрического поля, описанным Таммом в 1924 году [1]. Детально эта работа рассмотрена в первой части статьи. Тамм и Ман- дельштам, в частности, показали, что внешнее напряжение, приложенное к некоторым анизотропным нелиней- ным кристаллам, вызывает изменение показателя преломления « n ». Необходимо особо подчеркнуть, что уравнения электродинамики Тамма – Мандельштама описывают общие принципы взаимодействия электро- магнитного поля с анизотропной сре- дой. Эти уравнения универсальны и применимы к любым анизотропным средам, включая: неорганические кри- сталлы (LiNbO 3 , BaTiO 3 ); органические кристаллы; поляризованные органи- ческие полимеры с ориентированны- ми хромофорами. В этой статье автору хотелось бы обратить внимание на то, каким образом теоретические основы, зало- женные Таммом и Мандельштамом почти столетие назад, продолжают находить практическое применение в современных высокотехнологичных устройствах; при этом, следуя мане- ре объяснения сложных физических явлений, которую использовал Игорь Тамм, опираться на простые структур- ные рисунки, избегая доскональных принципиальных схем. Свет как электромагнитная волна характеризуется тремя взаимно пер- пендикулярными векторами: направ- ления распространения ( k ), электриче- ского поля ( E ) и магнитного поля ( H ). Линейно поляризованный свет отли- чается тем, что вектор электрического поля E колеблется в одной плоскости с неизменной ориентацией (рис. 1) [2]. Если световой пучок направлен вдоль оптической оси кристалла, то без приложенного электрического напряжения плоскость поляризации света после прохождения его через кристалл сохраняет своё положение в пространстве. Если на кристалл, не обладающий центром симметрии, подать электри- ческое напряжение, то его внутрен- няя структура деформируется, что приводит к изменению оптических Неполяризованный свет Поляризатор Поляризованный свет