第五章光调制技术----光信息系统的信号加载与控制A2013.11.8.pptVIP

1875年，英国的Kerr发现了电光效应中的Kerr效应，利用这一效应制作的Kerr盒是一种用途广泛的电光调制器； 利用KDP晶体(单轴)在电场作用下的双折射效应也可以制作电光调制器； 利用Pokels效应也可以制作电光调制器； 利用超声波作用下介质折射率周期性变化的声光效应可以制作声光调制器； 利用法拉第效应可以制作磁光调制器与光隔离器。 利用强磁场中激光的Zeeman效应可以进行超细光谱分析与激光稳频。 * 5.1晶体光学基础 空间点阵学说与空间群理论结合，形成了近代关于晶体几何结构的完备理论 。 5.1.1晶体结构与基本概念 晶体 组成物质的微粒（原子、分子或离子）或微粒群在空间按照一定的规则周期性排列形成的一种晶态固体。 基元 构成晶体的无限重复的微粒或粒子群，是晶体的基本结构单元，称为基元。 * 点阵与结构基元 1 一维图案与直线点阵 a 点阵点 聚乙烯 * a 点阵点 Tm=ma (m=0，±1，…±∞) 经过平移基矢 ma 的平移操作，点阵点可以完全不可分辨，因此点阵具有平移对称性 点阵点所代表的具体物质结构内容称为结构基元（structural motil) 晶体中规则排列的微粒抽象为几何学中的点称为点阵点或结点 点阵直线 * 2 二维图案与平面点阵 石墨 * 晶格 点阵： 基元用结点代替，则晶体可看成一些相同结点在空间有规则周期性无限分布形成的集合，称点阵。 晶格 通过点阵中的结点可以做许多平行的直线簇和平行的平面簇，构成一种格子结构，称为晶格， 格点 晶格中的结点就成为晶格中格点。 * 晶胞 晶格中以一个格点为顶点、其上发出的三个基本平移矢量a、b、c为三个相邻棱边，形成一个平行六面体——晶体的基本重复单元：晶体学原胞，简称晶胞 平移矢量代表晶胞棱边的长与取向，晶棱长即平移矢量应为该取向上的最小重复长度，称为晶胞的周期。 选择原则 所选择的平行六面体应该能够反映整个空间点阵的对称性，以及平行六面体的对称性应与空间点阵的对称性一致。 平行六面体上棱与棱之间的直角关系应力求最多。 平行六面体的体积应最小 c(z) b(y) a(x) ? ? ?1 ki * 晶胞常数 用来描述晶体学原胞的三个棱长a0、b0、c0以及它们之间的夹角?、?、?这六个参数 晶格常数与晶轴 a0、b0、c0称为晶体原胞的晶格常数，其方向代表晶轴方向。 c(z) b(y) a(x) ? ? ?1 ki * 晶面 晶体点阵可从各个方向划分成许多组平行且等距离的平行点阵，这些平行点阵所处的平面称为晶面，晶面方向由密勒指数（hkl）标记，h、k、l是互质的整数，其比有关系： 其中，、、为晶面与晶轴相交的截距。 * * 通常用密勒指数来标记不同的晶面。 确定密勒指数的步骤： 1）选任一结点为原点，作 、 、 的轴线。 2）求出晶面族中离原点最近的第一个晶面在 、 、 轴上的截距 、 、 。 3）将 、 、 取倒数并化为互质整数 、 、 ，则 即为密勒指数。 * 例：立方晶系的几个晶面 * * (111) (201) * 七大晶系、十四种布拉菲格子、三大晶族 七大晶系 根据晶胞常数的特点，可将晶体分为七种类型（三斜、单斜 正交（斜方） 三方 四方 六方 立方 ） 布拉菲格子 每一晶系由可以按照节点在其中的分布规律再细分成四种可能形式的晶格(原始 底心 面心 体心)。布拉菲证明这28种形式中，只能有14种独立的空间格子 低级晶族：无高次旋转轴的晶体 中级晶族：有一个高次旋转轴的晶体 高级晶族：有一个以上高次旋转对称轴的晶体 * 七大晶系 * 根据点阵点在平行六面体单位中分布的数目和位置不同，可分为四种情况 初基(简单)点阵 P 一个阵点 底心点阵 C,A或B 两个阵点 体心点阵 I 两个阵点 (4)面心点阵 F 四个阵点 * * 晶系 原始格子（P） 底心格子（C） 体心格子（I） 面心格子（F） 三斜 C=I I=F F=P 单斜 I=F F=P 正交 四方 C=I F=P 14种Bravais格子 * 晶系 原始格子（P） 底心格子（C） 体心格子（I） 面心格子（F） 六方 与本晶系对称不符 I=F F=P 菱形 与本晶系对称不符 I=F F=P 立方 与本晶系对称不符 * 配位数： 晶格点阵中某一格点相邻的格点数。 面心立方格子配位数12，体心立方格子为14。 原子致密度： 晶体内原子所占体积和晶