光功能材料磁光材料

指折射率在外加磁場作用下發(fā)生感應變化的一類光學材料；其作用原理是基于各種磁光效應，如法拉第磁致旋轉(zhuǎn)、磁致二向色性以及磁致雙折射效應等。磁光材料分為抗磁和順磁材料兩類。常用的抗磁材料為特高鉛玻璃、硫化砷玻璃等；順磁材料為含氧化鋱(TbO)玻璃以及氧化銪(EuO)、硒化銪(EuSe)晶體，此外還有鐵磁晶體如氟化鐵(FeF)釔鐵石榴石(YFeO)等。在激光技術中，利用特高鉛玻璃類材料制成的法拉第旋轉(zhuǎn)器，既可起到一種快速光開關作用，又可起到一種反向光隔離器的作用，有較大的應用價值。

通常是指折射率在外界電場（直流或交變場）作用下發(fā)生感應雙折射式變化的材料；其作用原理一種是基于線性電光效應（泡克耳斯效應），另一種是基于二次電光效應（光學克爾效應）。線性電光效應的特點是感應折射率變化正比于外界電場強度的一次方，因而要求產(chǎn)生該效應的材料必須是不具對稱中心的各向異性晶體；克爾效應的特點是感應折射率變化正比于外加電場強度的二次方，產(chǎn)生該效應的材料可以是具有任意對稱性質(zhì)的晶體或各向同性介質(zhì)。常用的線性電光效應的材料是諸如磷酸二氫鉀(KDP)、磷酸二氫銨（ADP）、鈮酸鋰(LiNbO)碘酸鋰(LiIO)等不具有中心對稱性的晶體；常用的二次電光效應的材料是一些具有較大克爾常數(shù)的有機液體如硝基苯苯[kg2]CS等 上述兩類電光材料通常用來制成光開關元件或光調(diào)制元件，由外加電場加以控制。

通常是指其折射率在外加力場作用下發(fā)生感應雙折射式變化的一類光學材料，其作用原理是基于彈性-光學效應，亦即在外界力場作用下,材料本身產(chǎn)生彈性力學應變，從而導致折射率的感應變化。常用的彈光材料是一些具有較大彈光系數(shù)的透明光學介質(zhì)，如玻璃、晶體、塑料等，它們多用在光測彈性力學研究中。

是指其析射率特性在聲波場作用下發(fā)生感應變化的一類透明光學介質(zhì)。在聲波場作用下，材料內(nèi)部的密度發(fā)生周期性起伏變化，從而引起折射率的周期性起伏變化，這使介質(zhì)本身相當于一種相位光柵，從而可對定向入射光束產(chǎn)生衍射作用。對聲光材料的要求，是應具有較高的聲光作用的品質(zhì)因數(shù)，以及較小的聲損耗與光損耗。常用的聲光材料有熔石英、高鉛玻璃以及鉬酸鉛(PbMoO)二氧化碲(TeO)和磷化鎵(GaP)晶體等。聲光材料通常制成聲光開關，用來對光進行調(diào)制；或者制成聲光偏轉(zhuǎn)器，用來對光速指向進行控制（見聲光作用）。

通常是指其本身的電極化強度特性在強光場作用下能發(fā)生感應非線性變化的一類光學介質(zhì)。其作用原理、分類和用途可參見非線性光學和非線性光學材料。

通常是指在一定泵浦方式作用下，專門用來實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)并產(chǎn)生激光發(fā)射或放大作用的光學介質(zhì)（見激光器）。

光學功能材料按其與外場強度的相互關系，分為線性的和非線性的兩種。光通過透明的非鐵磁性材料時，材料產(chǎn)生的極化場（P）與光波電場（E）的關系如下：

P=X1E X2E2 X3E3 ……式中X為極化系數(shù)。在弱光波電場作用下，材料只產(chǎn)生線性極化（式中第一項），稱線性光學效應，此時入射光的電磁波頻率與材料極化的次級電磁波頻率相同，X稱一次二階極化系數(shù)。當外加場強增大，材料產(chǎn)生的極化場與光波電場成二次、三次和更高次項關系時，極化的次級電磁波頻率與入射光電磁波頻率不相同，材料產(chǎn)生非線性光學效應。在外場作用下，產(chǎn)生線性光學效應的材料稱為線性光學功能材料；產(chǎn)生非線性光學效應的材料稱為非線性光學功能材料。

光學功能材料還可按材料凝聚狀態(tài)分為氣體、液體和固體（晶體、陶瓷、玻璃、薄膜或超晶格）等材料；按應用效應又分為激光頻率轉(zhuǎn)換材料、電光材料、聲光材料、磁光材料和光感應雙折射材料。光學功能材料具有利用光波自身強度和外加電、磁、機械場對光波的強度、頻率、相位、偏振進行控制的能力，從而在現(xiàn)代光電子技術中廣泛用于實現(xiàn)激光頻率轉(zhuǎn)換，改善激光器的脈寬、模式，進行多種光學信息處理等。2100433B

《光電功能材料與器件》在介紹光電功能材料的基本理論、材料種類、器件設計和性能表征的基礎上，將已學過的基礎理論課如光學、電磁學、固體物理、量子力學等的基本理論與實際材料、器件相結合。

《光電功能材料與器件》的章節(jié)設計、內(nèi)容規(guī)劃及編寫工作均由周忠祥負責，同時參加編寫的人員還有宮德維（第一、二、八章）、孟慶鑫（第三、四、八章）、李均（第四、六章）、田浩（第五、七章）。全書由周忠祥、孟慶鑫負責統(tǒng)稿。

2017年6月5日，《光電功能材料與器件》由高等教育出版社出版。