光功能材料

光功能材料
光功能材料(optical function materials)指在外场(电、光、磁、热、声、力等)作用下,利用材料本身光学性质(如折射率或感应电极化)发生变化的原理,去实现对入射光信号的探测、调制以及能量或频率转换作用的光学材料的统称。按照具体作用机理或应用目的之不同,尚可把光功能材料进一步区分为电光材料、磁光材料、弹光材料、声光材料、热光材料、非线性光学材料以及激光材料等多种。

电光材料

通常是指折射率在外界电场(直流或交变场)作用下发生感应双折射式变化的材料;其作用原理一种是基于线性电光效应(泡克耳斯效应),另一种是基于二次电光效应(光学克尔效应)。线性电光效应的特点是感应折射率变化正比于外界电场强度的一次方,因而要求产生该效应的材料必须是不具对称中心的各向异性晶体;克尔效应的特点是感应折射率变化正比于外加电场强度的二次方,产生该效应的材料可以是具有任意对称性质的晶体或各向同性介质。常用的线性电光效应的材料是诸如磷酸二氢钾(KDP)、磷酸二氢铵ADP)、铌酸锂(LiNbO)碘酸锂(LiIO)等不具有中心对称性的晶体;常用的二次电光效应的材料是一些具有较大克尔常数的有机液体如硝基苯苯[kg2]CS等 上述两类电光材料通常用来制成光开关元件或光调制元件,由外加电场加以控制。

磁光材料

折射率在外加磁场作用下发生感应变化的一类光学材料;其作用原理是基于各种磁光效应,如法拉第磁致旋转、磁致二向色性以及磁致双折射效应等。磁光材料分为抗磁和顺磁材料两类。常用的抗磁材料为特高铅玻璃、硫化[shēn]玻璃等;顺磁材料为含氧化铽(TbO)玻璃以及氧化铕(EuO)、[][yǒu](EuSe)晶体,此外还有铁磁晶体[]化铁(FeF)[]石榴石(YFeO)等。在激光技术中,利用特高铅玻璃类材料制成的法拉第旋转器,既可起到一种快速光开关作用,又可起到一种反向光隔离器的作用,有较大的应用价值。