Efeito Kerr
O efeito Kerr é um fenômeno que descreve a capacidade dos materiais para refratar ondas luminosas, que vibram em duas direções, quando está sobre efeito de um campo elétrico, descoberto em 1875 pelo físico e teólogo britânico escocês John Kerr. Este efeito é devido certas moléculas possuírem dipolos elétricos, que tendem ser orientados pela aplicação do campo.
Efeito Kerr CC
Para um material não linear, o campo de polarização elétrica P dependerá do campo elétrico E: onde ε0 é a permissividade no vácuo e χ(n) é o componente de n-ésima ordem do campo da susceptibilidade elétrica do meio. Para um meio linear, somente o primeiro termo desta equação é relevante e a polarização varia linearmente com o campo elétrico. Para materiais exibindo um efeito Kerr não desprezível, o terceiro termo , χ(3) é relevante. Considere o campo elétrico líquido E produzido por uma onda luminosa de freqüência ω associado com um campo elétrico externo E0: Combinando-se estas duas equações produz-se uma expressão complexa para P. Para o efeito Kerr CC, pode-se desprezar todos os termos exceto os termos linear e aqueles em χ ( 3 ) | E 0 | 2 E ω {\displaystyle \chi ^{(3)}|\mathbf {E} _{0}|^{2}\mathbf {E} _{\omega }} :
Efeito Kerr CA
No efeito Kerr óptico (ou efeito Kerr CA), um raio intenso de luz em um meio pode prover a si mesmo o campo elétrico modulante, sem a necessidade de um campo elétrico externo a ser aplicado. Neste caso, o campo elétrico é dado por: onde Eω é a amplitude da onda, como antes. Combinando esta com a equação da polarização, e tomando somente termos lineares e aqueles em χ(3)|Eω|3: Como antes, esta se assemelha à susceptibilidade linear com um termo não-linear adicional: onde n0=(1+χLIN)1/2 é o índice de refração linear. Usando uma Série de Taylor já que χNL << n02, esta dá um índice de refração dependente da intensidade (IRDI; em Inglês IDRI) de: onde n2 é o índice de refração de segunda ordem não linear, e I é a intensidade da onda. A mudança do índice de refração é portanto proporcional à intensidade da luz atravessando o meio.
