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正文內(nèi)容

特種玻璃ppt課件(編輯修改稿)

2025-02-11 02:48 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 形狀;?制造周期短,成本低,制備簡單;?光學質(zhì)量容易得到保證。* 49( 1)激活離子發(fā)光機構(gòu)必須有亞穩(wěn)態(tài),形成三級或四級能級機構(gòu);且亞穩(wěn)態(tài)壽命長,使粒子數(shù)易于積累達到反轉(zhuǎn);( 2)有合適的光譜性質(zhì);( 3)基質(zhì)玻璃要有良好的透明度,對激光波長的吸收盡可能小,使光激發(fā)能量充分被激活離子吸收轉(zhuǎn)化為激光;( 4)有良好的光均勻性,避免光線通過玻璃后波面變形產(chǎn)生誤差,使閾值升高,效率降低;( 5)有良好的化學穩(wěn)定性,良好的光照穩(wěn)定性和一定的機械強度,失透性小。 激光玻璃需滿足的條件* 50( 1)激光玻璃由基質(zhì)玻璃摻入激活離子形成: 激光玻璃的各種物理化學性質(zhì)主要由基質(zhì)玻璃決定;激光玻璃的光譜性主要由激活離子決定;同時,基質(zhì)玻璃通過配位體與激活離子的作用影響激活離子的吸收光譜。( 2)激光玻璃的基質(zhì)玻璃組成一般有硅酸鹽、氟磷酸鹽、磷酸鹽玻璃等;激光玻璃的激活離子主要有稀土離子 Nd3+、 Yb3+、 Er3+、 Tm3+ 、 Ho3+等。 激光玻璃的組成* 51?分光光度計光源 —— 單色性;?激光定向與激光測距 —— 高度定向與相干性;?激光核聚變、激光打孔、激光點焊、激光刀等—— 能量密度極高;?激光通訊 —— 配合光導纖維傳輸,等等。 激光玻璃的應用舉例* 52 釹激光玻璃 釹玻璃 是激光玻璃中最重要的玻璃、其輻射光譜與氙燈的輻射光譜非常一致,提高了光泵效率。 有實際應用價值的基質(zhì)玻璃有硅酸鹽(鋇冕玻璃、鈣冕玻璃及高彈性玻璃)、硼酸鹽及磷酸鹽系統(tǒng)。制造工藝解決三大問題: 制造大尺寸棒狀玻璃;降低非活性吸收,有害雜質(zhì)降到 106質(zhì)量分數(shù)以下;避免結(jié)石等雜質(zhì),提高光學均勻性。(因此必須改善坩堝、耐火材料及攪拌槳等材質(zhì)。)* 53 聲光玻璃 聲光效應 又稱為彈光效應。在介質(zhì)中有聲波(或稱為彈性波)場時,所通過的光波受到聲波場的衍射而使其強度、相位及傳播方向都被聲波場所帶行的信號調(diào)制的現(xiàn)象。* 54簡單: 聲波通過介質(zhì)時,會造成介質(zhì)的局部壓縮和伸長產(chǎn)生彈性應變。該應變隨時間和空間作周期變化,使介質(zhì)出現(xiàn)疏密相間的現(xiàn)象,如同光柵。當光通過這一受聲波擾動的介質(zhì)時,會發(fā)生衍射現(xiàn)象,稱為聲光效應。 聲光效應就是研究光通過聲波擾動的介質(zhì)時發(fā)生散射或衍射的現(xiàn)象。 衍射光的強度、頻率、方向等都隨著超聲波場而變化。* 55聲光偏轉(zhuǎn): 其中衍射光偏轉(zhuǎn)角隨超聲波頻率的變化現(xiàn)象;聲光調(diào)制 :衍射光強度隨超聲波功率而變化的現(xiàn)象。* 56 聲光器件是利用超聲波在具有聲光功能的透明材料中與激光束的相互作用來達到使激光束產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)或調(diào)制的目的。它具有能隨機存取、元件結(jié)構(gòu)簡單、小型化、驅(qū)動功率小和成本低等特點。 聲光器件* 57應用舉例 在 實際 器件中,聲光器件是由 壓電換 能器激 發(fā) ,聲光互作用介 質(zhì) 和 壓電換 能器相 結(jié) 合即 為 聲光器件。 通 過 改 變 超聲波的 頻 率和功率,可分 別實現(xiàn)對 激光束方向的控制和 強 度的 調(diào) 制。由 這 點我 們 可以很容易得出,它可以 應 用在聲光 調(diào) 制器件,聲光偏 轉(zhuǎn) 器件,聲光 調(diào) Q開關(guān),可 調(diào)諧濾 光器等。 * 58 聲光玻璃(聲光偏轉(zhuǎn)玻璃)特點: 由于長程無序的結(jié)構(gòu),聲光衍射效率較高;但同時產(chǎn)生聲子黏滯效應,因此聲損耗高,頻率受限,常引入鋇、鉛、碲、鑭。主要品種: l 熔石英玻璃( 高光學質(zhì)量、寬透光率大塊材料 )l 各種重火石玻璃( 高折射率,但透過率、均勻性較差 )l 硫系玻璃 (As2S3 )( 紅外聲光玻璃 )l 單質(zhì)半導體玻璃 (碲酸鹽玻璃 ) * 59性能要求l 高聲光衍射效率l 低光波損耗l 低聲波損耗l 熱穩(wěn)定性* 60 磁光玻璃磁光效應:介質(zhì)在磁場作用下(磁場可以是介質(zhì)本身固有磁場,也可以是外加感生磁場)產(chǎn)生光學各向異性變化的物理效應(包括反射率、透射率、偏振等)。 包括塞曼效 應 、磁光法拉第效 應 、科 頓 穆 頓 效 應 和磁光克 爾 效 應 等。這些效應均起源于物質(zhì)的磁化,反映了光與物質(zhì)磁性間的聯(lián)系。 * 61法拉第效應 (透明材料中 ): 一束偏振光通過透明玻璃,當沿通光方向施加磁場 H, 見右圖,透過光波的偏振面就產(chǎn)生磁致偏轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)角度和傳播距離長庹和通過方向磁場強度成正比。有非互易性 (通常做光隔離器 )。 * 62 (法拉弟旋轉(zhuǎn)玻璃 )光隔離器 是一種光的單向傳輸器件,可以保障多級光學器件免受后級反饋光的干擾。 要求:高透過率、大的費爾德常數(shù)和穩(wěn)定的工作特性。* 63 光振動方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)的角度 ψ與磁感應強度 B和光穿越介質(zhì)的長度 l的乘積成正比,即 ψ= VBl,比例系數(shù) V稱為費爾德常數(shù) 。 偏轉(zhuǎn)方向取決于介質(zhì)性質(zhì)和磁場方向 , V 值還與波長和溫度有關(guān) 。* 64磁光克爾效應 (不透明材料中 ):一束偏振光在鐵磁材表面反射后,產(chǎn)生反射的橢園偏振光,且偏振面旋轉(zhuǎn)一個角度。磁光克爾效應依其磁化強度矢量與材料表面及入射面的相對關(guān)系,又分極向、縱向、橫向克爾效應。* 65極性磁光克爾效應:磁化向量垂直反射面,但與入射面平行;縱向磁光克爾效應:磁化向量和入射面及反射面同時平行;橫向磁光克爾效應:磁化向量和入射面垂直,但平行于反射面。 極向和縱向克爾磁光效應的磁致旋光都正比于磁化強度,一般極向的效應最強,縱向次之,橫向則無明顯的磁致旋光。 磁光克爾效應一般觀察表面深度為 1020nm的磁疇,因此,最適合用于磁性薄膜磁性的研究。* 66 光致變色玻璃 定義 受藍紫、紫外等短波長光或日光照射后,在可見光區(qū)產(chǎn)生光吸收而自動著色,著色深度隨光照強弱而變,光照停止,可逆地自動恢復到初始透明態(tài) (又稱光色玻璃 )。 許多有機物、無機物都有此光致變色性能,但光色玻璃可以長時間反復變色而無疲勞現(xiàn)象(老化),且機械強度好,化學穩(wěn)定性好,制備簡單,可獲得穩(wěn)定且形狀復雜的制品。* 67 結(jié)構(gòu)原理:由于含有光輻照所致可逆的亞穩(wěn)態(tài)色心。
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