Ukrainian Journal of Physical Optics 
Home page
 
 

Other articles 

in this issue
Analytical relations describing piezooptic effect in tetragonal 
crystals

Mytsyk B., Demyanyshyn N. and Kost’ Ya.

Download this article

Abstract. We have derived analytical relations necessary for interpreting piezooptic effect and calculation of all piezooptic coefficients on the basis of interferometric technique, which take a micro-wedge shape of samples into consideration. The analysis is presented for the tetragonal crystals of point symmetry classes 4, ‾4 and 4/m. The relations valid for the remaining symmetry classes 422, 4mm, ‾ 42m and 4/mmm represent simple particular cases of the general relations.

Keywords: piezooptic effect, optical indicatrix, mechanical stress, elastic strain, interferometric techniques

PACS: 78.20.Hp
UDC: 535.551
Ukr. J. Phys. Opt. 14 101-118
doi: 10.3116/16091833/14/3/101/2013
Received: 12.03.2013

Анотація. Одержано аналітичні співвідношення для визначення усіх п’єзооптичних коефіцієнтів за інтерферометричним методом із урахуванням мікроклиновидності реальних зразків. Представлено результати для тетрагональних класів симетрії 4,   і 4/m. Співвідношення для точкових груп 422, ‾4mm, ‾42m і 4/mmm є простими частковими випадками загальних співвідношень для п’єзооптичного ефекту в тетрагональних кристалах. 
REFERENCES
    1. Narasimhamurty T S, Veerabhadra R K and Pettersen H B, 1973. Photoelastic constants of ADP. J. Mater. Sci. 8: 577–580. doi:10.1007/BF00550463 
    2. Narasimhamurty T S, 1969. Photoelastic behavior of Rochelle salt. Phys. Rev. 186: 945–948. doi:10.1103/PhysRev.186.945 
    3. Andrushchak A S, Mytsyk B H, Romashko V А and Seglinsh Ya А, 1991. Piezooptic effect in BaxSr1-xNb2O6 crystals. Ukr. Fiz. Zhurn. 36: 618–622.
    4. Feldman A, Horowitz D, Waxler R M and Dodge M J. Optical materials characterization. Na-tional Bur. Stand. (USA). Tech. Note 993 (1979). 
    5. Martynyuk-Lototska I, Mys O, Dudok T, Adamiv V, Smirnov Y and Vlokh R, 2008. Acousto-optic interaction in α-BaB2O4 and Li2B4O7 crystals. Appl. Opt. 47: 3446–3454. doi:10.1364/AO.47.003446PMid:18594591  
    6. Martynyuk-Lototska I, Dudok T, Mys O, Romanyuk G and Vlokh R, 2009. Acoustooptic in-teraction and photoelastic properties of Li2B4O7 and α-BaB2O4 crystals at the wavelength of 442 nm. Ukr. J. Phys. Opt. 10: 218–225. doi:16091833/10/4/218/2009 
    7. Smushkov I V, Kaplan M S and Sumin V I, 1970. The temperature dependence of piezooptic constants of KCl and KBr. Fiz. Tverd. Tela. 12: 1937–1940. 
    8. Narasimhamurty T S, Photoelastic and electrooptic properties of crystals. New York: Plenum Press (1981). doi:10.1007/978-1-4757-0025-1 
    9. Mytsyk B H, Andrushchak A S and Gaskevich G I, 2007. Comprehensive studies of piezo-optical effect in langasite crystals. Ukr. J. Phys. 52: 800–809. 
    10. Mytsyk B G, Andrushchak A S, Demyanyshyn N M, Kost YaP, Kityk A V, Mandracci P, Schranz W, 2009. Piezo-optic coefficients of MgO-doped LiNbO3 crystals. Appl. Opt. 48: 1904–1911. doi:10.1364/AO.48.001904 PMid:19340145  
    11. Vasylkiv Yu, Savaryn V, Smaga I, Skab I and Vlokh R, 2011. On determination of sign of the piezo-optic coefficients using torsion method. Appl. Opt. 50: 2512-2518. doi:10.1364/AO.50.002512 PMid:21673752  
    12. Skab I, Smaga I, Savaryn V, Vasylkiv Yu, Vlokh R, 2011. Torsion method for measuring pie-zooptic coefficients. Cryst. Res. Tech. 46: 23–36, doi:10.1002/crat.201000495 
    13. Sirotin Yu I and Shaskolskaya M P, Fundamentals of crystal physics. Moscow: Nauka (1979). 
    14. Mytsyk B, 2003. Methods for the studies of the piezo-optical effect in crystals and the analysis of experimental data. Part I. Methodology for the studies of piezo-optical effect. Ukr. J. Phys. Opt. 4: 1–26. doi:10.3116/16091833/4/1/1/2003 


    (c) Ukrainian Journal of Physical Optics