关于光功能材料介绍

[拼音]：guanggongneng cailiao

[外文]：optical function materials

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、d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。

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(LiNbO3)、碘酸锂(LiIO3)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、CS2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。

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；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、硫化砷玻璃等；顺磁材料为含氧化铽(Tb2O3)玻璃以及氧化铕(EuO)、硒化铕(EuSe)晶体，此外还有铁磁晶体如氟化铁(FeF3)、钇铁石榴石(Y3Fe5O12)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。

通常是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，其作用原理是基于d性-光学效应，亦即在外界力场作用下，材料本身产生d性力学应变，从而导致折射率的感应变化。常用的d光材料是一些具有较大d光系数的透明光学介质，如玻璃、晶体、塑料等，它们多用在光测d性力学研究中。

是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。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。常用的声光材料有熔石英、高铅玻璃以及钼酸铅(PbMoO4)、二氧化碲(TeO2)和磷化镓(GaP)晶体等。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（见声光作用）。

通常是指其本身的电极化强度特性在强光场作用下能发生感应非线性变化的一类光学介质。其作用原理、分类和用途可参见非线性光学和非线性光学材料。

通常是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（见激光器）。