1、1,5-12 感應(yīng)光效應(yīng)(Induced optical effects),2,1. 機(jī)械感應(yīng)-光彈效應(yīng)(Photoelasticity),3,圖示：檢偏器旋轉(zhuǎn)時的干涉色的變化,起偏器,檢偏器,透明物,加壓,加壓,4,各向同性或異性材料在外力作用下產(chǎn)生各向異性的變化,例如：玻璃或塑料 拉伸或壓縮 各向異性,應(yīng)力變化大的地方,條紋密; 應(yīng)力變化小的地方,條紋疏.,5,6,光纖傳感器,光彈的應(yīng)用,7,2. 電感應(yīng)-電光效應(yīng)(Electro-optical effect),在一些材料上加上電場 各向異性,電致雙折射, 其強(qiáng)弱程度與電場強(qiáng)度有關(guān),8,a. 電光Kerr 效應(yīng)（1875年）,- 某些各向

2、同性透明介質(zhì)（如硝基苯溶液)在電場下成為單軸雙折射材料，光軸平行于電場，平行于電場的光振動的折射率為 n |，垂直于電場的光振動的折射率為 n,Kerr盒（內(nèi)裝電致雙折射材料）,液體中的Kerr效應(yīng)裝置,9,圖示：光軸平行于入射面時的o光和e光的相對位相延遲,硝基苯溶液：,10,o光和e光的相對位相差:,P1 P2,11,b. Pockels 效應(yīng)（1893年）,一些晶體（電光晶體），加上外電場后，單軸晶體成為雙軸晶體，雙折射大小與電場強(qiáng)度得一次方成正比,Pockels 效應(yīng)（線性電光效應(yīng)）,圖示：Pockels實(shí)驗,12,- 一次電光效應(yīng),所需電壓比Kerr效應(yīng)要低，同樣可做成高速開關(guān),13

3、,3. 磁光效應(yīng)(Magneto-optical effect),直線偏振光通過放在磁場中的透明介質(zhì)（如玻璃）時發(fā)生旋光現(xiàn)象,(1) 磁致旋光 -磁光Faraday 效應(yīng),14,實(shí)驗發(fā)現(xiàn)：旋轉(zhuǎn)角,Faraday 效應(yīng),Verdet 常數(shù)，與材料性質(zhì)、 溫度、波長等有關(guān),Verdet 常數(shù)0 左旋；,Verdet 常數(shù)0 右旋；,如：玻璃Verdet 常數(shù)（500nm時）0.0166o/厘米/高斯,15,控制電壓，即可控制旋光角的大小和方向， 從而控制第二個偏振片后的光強(qiáng),光調(diào)制器,16,光信號的調(diào)制通過光調(diào)制器，將攜帶信息的電信號通過光調(diào)制器轉(zhuǎn)換成調(diào)制的光信號。,調(diào)制器,被調(diào)制的光信號,入射光

4、束,電信號,包括：幅度調(diào)制、頻率調(diào)制、相位調(diào)制、偏振調(diào)制,17,正向通過 ：,反向通過 ：,圖示：天然物質(zhì)的旋光性,Faraday旋光效應(yīng)與天然旋光物質(zhì)的旋光的比較,18,上圖示：天然物質(zhì)的旋光性，旋轉(zhuǎn)角方向與光的傳播方向有關(guān),下圖示：Faraday效應(yīng)中的旋光性，旋轉(zhuǎn)角方向與傳播方向無關(guān)，只與磁場方向有關(guān)。,19,Faraday效應(yīng)的非倒易性旋光特性,X,Y,偏振片,透光軸,前進(jìn),磁場 B,Z,返回,不能通過,20,磁性材料,X,Y,入射光,反射光,q,磁光 Kerr 效應(yīng),X,Y,Z,(2). 磁光 Kerr 效應(yīng),直線偏振光正入射到處于磁場中的磁性介質(zhì)（如鐵、鈷、鎳等領(lǐng)）表面反射時，反射

5、光偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn) 磁光 Kerr 效應(yīng),注：反射光通常為橢圓偏振光,21,磁性材料,X,Y,入射光,反射光,q,磁光 Kerr 效應(yīng),X,Y,Z,磁光 Kerr 效應(yīng)的應(yīng)用：,磁光記錄磁光盤；,材料的物性分析；,光調(diào)制元件。,22,透明材料,Z,入射光,透射光,q,磁光 Faraday 效應(yīng),磁性材料,X,Y,入射光,反射光,q,磁光 Kerr 效應(yīng),X,Y,Z,23,光開關(guān) - 控制外加的電磁場即可控制光路的開和關(guān) 光調(diào)制器 - 電磁信號轉(zhuǎn)換為光信號 顯示器件-電磁信號轉(zhuǎn)換成顯示畫面，如液晶顯示,電光效應(yīng)和磁光效應(yīng)的一些應(yīng)用,24,4. 液晶( Liquid crystal ),一些小分子有機(jī)化合物溶液，主要結(jié)構(gòu)特征是棒狀分子結(jié)構(gòu)，在局部范圍內(nèi)由于相互作用，會有規(guī)則地排列 液晶，從而產(chǎn)生類似于晶體的各向異性。,一種在一定溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)既不同于固態(tài)、液態(tài)，又不同于氣態(tài)的特殊物質(zhì)態(tài)。,既具有晶體所具有的各向異性造成的雙折射性，又具有液體所特有的流動性。,25,26,導(dǎo)向?qū)?導(dǎo)向?qū)?液晶由于它的各向異性而具有電光效應(yīng)，尤其是具有扭曲向列效應(yīng)，可以制造出不同類型的顯示器件,扭曲向列型液晶(twisted-nematic liquid crystal)的原理,27,不加電壓時，通光 （在導(dǎo)向?qū)拥淖饔孟拢壕Х肿赢a(chǎn)生扭曲，使得透