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光折变材料

随着电脑运算和存储速度要求的不断提升，“光硅片”

概念在这种潮流下便粉墨登场了，科学家们也开始憧憬和企盼未来光子计算机时代的到来。

而光折变效应的发现，更缩短了这时代的到来所需的时间。

由于光致折射材料的灵敏性、耐久性和独特的光学性质，它们有可能用于制造光学计算机的数据处理元件。

理论上讲，这些设备将使光学计算机比电子计算机的信息处理速度高很多。

光折变效应是光学材料在光辐射下折射率随光强的空间分布而变化的效应，是一种非局域的非线性光学效应。

1966年，当贝尔实验室的科学家们第一次注意到光致折射效应时，他们认为这种现象大不了是一种奇异的特性，而且还是一个十分有害的现象。

而今天，光致折射材料正在被制成利用光而不是利用电的新一代计算机的元件，也就是被制成光学计算机的元件。

根据材料的不同，大致可以将光折变材料分为晶体材料和高分子聚合物材料。

光折变晶体是众多晶体中最奇妙的一种晶体。

在光照射下可激发载流子，当晶体中有两束光产生空间调制的光强时，引起激发出来的载流子产生空间迁移，使原来中性的电荷分布被破坏，形成了空间调制的分布电荷场，通过晶体的电光效应，感应折射率的调制，即形成折射率相位栅。

这种光致相位栅又同光波相互作用，形成光折变效应。

在弱光作用下就可发生明显的光折变效应。

利用这一特点，在自泵浦相位共轭实验中，一束毫瓦级的激光与光折变晶体作用就可以产生相位共轭波，使畸变得无法辨认的图像恢复清晰。

光折变晶体还可以在3立方厘米的体积中存储5000幅不同的图像，并可以迅速显示其中任意一幅；可以滤去静止不变的图像，专门跟踪刚发生的图像改变；甚至还可以模拟人脑的联想思维能力。

被称为“超级晶体”

的铌酸锂晶体就属于光折变晶体。

这种晶体具有高衍射效率、快光折变响应及强抗光散射能力等多项光电功能，而且总体光电功能指标是最好的。

它将有望成为类似于“电子学”

中的硅材料一样的光子学“硅”

材料。

目前，我国光折变晶体的研究已进入世界先进行列，掺铈钛酸钡晶体是由中科院物理研究所于20世纪90年代在国际上首次研制成功的，已在世界上处于领先地位。

另外，有应用价值的光折变晶体还有钛、铌酸钾、铌酸锂、铌酸锶钡系列、硅酸铋等晶体。