光功能材料PPT

这类材料以固体电介质为基质，分为晶体和非晶态玻璃 两种。
2016/4/2
三、光功能材料现状
光功能材料种类繁多，用途广泛，正在形成一个规模宏
大的高科技产业群，有着十分广阔的市场前景和极为重要的
战略意义。世界各国均十分重视光功能材料的研发与应用， 它已成为世界各国新材料研究发展的热点和重点，也是世界 各国高技术发展中战略竞争的热点。
2016/4/2
磁光材料
指折射率在外加磁场作用下发生感应变化的一类光学
材料。
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磁光材料
作用原理:
法拉第磁致旋转、磁致二向色性以及磁致双折射效应等。 分类： 抗磁材料：特高铅玻璃、硫化砷玻璃等。 顺磁材料：含氧化铽玻璃以及氧化铕、硒化铕晶体等。 应用： 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。
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激光材料
指在一定泵浦方式作用下，专门用来实现粒子数反转
并产生激光发射或放大作用的光学介质。
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激光材料
固体激光材料分为两类： 1.以电激励为主的半导体激光材料
一般采用异质结构，由半导体薄膜组成，用外延方法和 气相沉积方法制得。 2.通过分立发光中心吸收光泵能量后转换成激光输出的 发光材料。
声光材料
常用的声光材料：
熔石英、高铅玻璃以及钼酸铅(PbMoO)二氧化碲(TeO) 和磷化镓(GaP)晶体等。 应用： 声光材料通常制成声光开关，用来对光进行调制； 或者制成声光偏转器，用来对光速指向进行控制。
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非线性光学材料
指其本身的电极化强度特性在强光场作用下能发生感
电光材料
应用：
①电控光开关:可制作超快速电光快门。 ②光强度的电调制:可制成光强度的线性调制器。
③光偏转器:利用电光晶体可制成两类电控光束偏转器。
④光频率调制:这种调制可用外差法或锁相技术灵敏检
出。 ⑤波导效应：将电光材料制成波导，就可以低的调 制 或开关电压来实现波导模的调制、开关和偏转。由此 可制成小型、紧凑的各种光电子器件。
发生感应双折射式变化的材料。 利用电光材料的电光效应可实现对光波的调制。
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电光材料
作用原理：
1.基于线性电光效应（泡克耳斯效应） 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； 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；
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弹光材料
指其折射率在外加力场作用下发生感应双折射式变化
的一类光学材料。
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弹光材料
作用原理：基于弹性-光学效应
即在外界力场作用下,材料本身产生弹性力学应变，从而 导致折射率的感应变化。 应用：玻璃、晶体、塑料
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声光材料
指其析射率特性在声波场作用下发生感应变化的一类
透明光学介质。
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声光材料
作用原理：
在声波场作用下，材料内部的密度发生周期性起伏变化， 从而引起折射率的周期性起伏变化，这使介质本身相当 于一种相位光栅，从而可对定向入射光束产生衍射作用。 对声光材料的要求，是应具有较高的声光作用的品质因 数，以及较小的声损耗与光损耗。
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应非线性变化的一类光学介质。所以又称强光作用下 的光学材料。
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非线性光学材料
作用原理：
利用非线性光学晶体的倍频、和频、差频、光参量放大 和多光子吸收等非线性过程可以得到频率与入射光频率 不同的激光，从而达到光频率变换的目的。 应用： 激光频率转换、四波混频、光束转向、图象放大、光信 息处理、光存储、光纤通讯、水下通讯、激光对抗及核 聚变等研究领域。
光 功 能 材 料
一、光功能材料简介
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。
电光材料 的应用： 智能调光 玻璃
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电光材料
作用原理：
2.基于二次电光效应（光学克尔效应） 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
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太阳能电池板
光 纤
水立方节水节电，膜 结构等相关技术使自然 光能得到充分利用，现 在平均每天9．9小时使 用自然光，省电效果显 著
二、光功能材料的分类
按照具体作用机理或应用目的之不同
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 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