鐵電材料的電光效應及其應用

　　電子光是一交替變換的電磁波，其中電場與磁場方向相互垂直，光會在介質(zhì)晶體中誘導電極化而光本身也會受此晶體的影響。電子光的交替變化頻率是如此之高(~1015Hz)，以致只有電子極化部分能跟上電場的變化，因而晶體的相對介電常數(shù)小，不超過10.高頻下的介電常數(shù)ε與折射率n存在下列關系
 

一般來說，折射率是對稱的二階張量，可以用折射光率體來表示
 

式中，n1、n2和n3是主折射率。
 

　　當一外電場施加到晶體上時，產(chǎn)生離子位移，并改變電子云的形狀，結(jié)果導致折射率發(fā)生變化，這種現(xiàn)象就稱為電光效應。在外電場作用下，晶體光學性質(zhì)的改變可以用折射光率體三個軸的方向和長度的變化來表示。在同一坐標系中，光率體橢球方程變?yōu)?br /> 

　　折射率的變化，它們的解析式一般是不知道的。但根據(jù)數(shù)學級的性質(zhì)，它總可以用展開成冪級數(shù)的形式表示，并且根據(jù)外電場對晶體光學性質(zhì)的附加作用相對微弱這一事實；級數(shù) 可以只取前兩項 ，即
 

　　式就是電光效應的數(shù)學表達式。式中右邊第yi項是與外電場的一次方成正比關系 ，稱為一次電光效應 ，或?？藸査剐???????稱為線性電光系數(shù) ，單位為 m /V ；第二項是與外電場的二次方成正比關系 ，稱為二次電光效應 ，或克爾效應 ????????稱為二次電光系數(shù)或克爾系數(shù)單位為??2/??2。 γ和 g 均可通過實驗測定 。一般的電光晶體如KDP晶體等 γ?g ，即線性電光效應是主要的 。
 

　　需要指出因為各向異性晶體的折射率是二階張量 ，且可以證明折射率 ??????=??????，不受 E k 的 影響 ，故將兩個下標 ij 簡化為一個 l, l與 ij 的關系是
 

　　透明鐵電陶瓷的光學性質(zhì)對當代許多新技術如激光技術技術如激光技術、計算機技術、、計算機技術、全息存貯與顯示以及光電子學等新學科的全息存貯與顯示以及光電子學等新學科的發(fā)展具有一定推動作用，而發(fā)展具有一定推動作用，而其電光效應的應用都是以電控雙折射和電控散射效應的形式來實現(xiàn)的。其光學性質(zhì)與晶粒尺寸密切相關。在粗晶粒陶瓷(一般晶粒尺寸大于2~32~3μm)m)中，主要是電控光散射效應；在細晶陶瓷中主中，主要是電控光散射效應；在細晶陶瓷中主要是電控要是電控雙折射效應。