
【化】 acousto-optical glass
make a sound; reputation; sound; tone; voice
【化】 sound
【医】 phon-; phono-; sonus; sound
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【医】 light; phot-; photo-
glass; putty
【化】 glass
【医】 slass
声光玻璃(Acousto-optic glass)是一种具有声光效应的功能材料,能够通过声波与光波的相互作用实现光信号的调制、偏转和频率转换。其核心原理基于声波在介质中传播时引发的周期性折射率变化(声光效应),从而改变通过材料的光波特性。
从结构特性分析,声光玻璃通常由重金属氧化物(如TeO₂、PbO)或硫系化合物组成,具有高声光优值(M₂)和低声衰减系数。例如,二氧化碲(TeO₂)晶体因各向异性显著,在可见光至近红外波段(400-4500 nm)表现出优异的声光性能,广泛应用于激光调Q、光谱分析等领域。
在工业应用中,该材料主要作用于声光调制器(AOM)和声光可调谐滤波器(AOTF)。美国材料与试验协会(ASTM)标准B542-15指出,优质声光玻璃需满足动态范围>50dB、插入损耗<3dB等技术指标。中国科学院长春光学精密机械研究所的测试数据显示,特定钼酸盐玻璃在1064nm波长下的衍射效率可达85%以上。
材料发展方面,剑桥大学《自然·材料》期刊2023年研究指出,新型氟磷酸盐声光玻璃通过稀土离子掺杂,实现了0.35nm/pm的应变灵敏度提升,这项突破显著增强了光纤传感系统的检测精度。
声光玻璃是一种利用声光效应实现光操控的特殊功能材料。其核心原理是通过声波(机械振动)与光的相互作用,改变光的传播特性。以下是详细解析:
声光效应是指当光通过含有超声波的介质时,声波会引起介质密度周期性变化,导致光的衍射、反射、会聚或频率移动现象。声光玻璃正是基于这一效应,通过输入超声波调控光的路径和特性。
优点 | 缺点 |
---|---|
大尺寸、形状灵活 | 声光优值较低 |
高光学均匀性 | 高频下声衰减较大 |
低成本、易加工 | 折射率上限受限 |
声光玻璃在低频光学控制领域具有不可替代性,尤其在需要大尺寸、低成本器件的场景中广泛应用。如需更深入的成分或工艺细节,可参考相关专利文献或专业材料数据库。
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