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* * 机场上的高压钠灯 高压钠灯 还有一类透明陶瓷是掺镧的锆钛酸铅陶瓷。掺镧的锆钛酸铅（PLZT），既具有透明性，又具有铁电性和压电性，其光学性质与铁电性密切相关。PLZT透明铁电压电陶瓷是十分重要的电光陶瓷，即它的光学性质会随着外加电场而改变，具体说来，在这种陶瓷上加上电场以后，它能表现出两种光学性质上的变化，一种叫电控双折射，一种叫电控光散射。 一、PLZT透明铁电压电陶瓷的组成 　 　PLZT陶瓷可用下列通式来表示其化学组成： Pb1-xLax(ZryTi1-y)1-(x/4)O3 其中X的范围是0.01～0.30，X+Y=1。 La、Zr、Ti的成分可用X／Y／Z来表示，掺镧的锆钛酸铅简写为PLZT，例如9/65/35PLZT陶瓷就是表式化学组成为Pb0.91La0.09(Zr0.65Ti0.35)0.9775O3的PLZT陶瓷。改变La、Zr、Ti的比例，就可得到具有铁电相、顺电相或反铁电相中电光性能不同的任一种透明陶瓷。用于电光领域的透明铁电压电陶瓷，既要具有铁电性又要具有高的透明度，对于PLZT陶瓷，透光率随组成不同而变化，当X=0.08～0.12、y=0.65时，透光率最高。 二、PLZT陶瓷的制备 PLZT陶瓷是由氧化锆、氧化钛、氧化铅等原料再掺入少量氧化镧经混合、成型、热压烧结而制成的。PLZT陶瓷的制备，需要高纯原材料（大于99.9%）,同时粒度要小（达0.1μm）,这是为了保证每个晶粒的化学成分尽可能相同。为了获得透明度高的陶瓷，除了要求晶粒本身透明，而且有小的各向异性外，同时必须排除内部气孔，因为残留气孔会成为光的散射中心，使透明度下降。为此，通常采用通氧热压烧结法烧结成品。热压可以控制晶粒大小，细晶结构晶粒内的电畴发展较少，畴壁引起的散射作用也就小。烧结后的制品，再经过研磨、切割、拋光就成透明的PLZT陶瓷片，然后根据不同的应用要求，在PLZT陶瓷片上制成不同的电极，再组装成各种光学器件。 三、PLZT陶瓷的内部结构及电光特性 当PLZT陶瓷的温度低于某一个值时，由于晶粒微细结构中的正负离子电荷中心不重合，结果在晶粒中存在着许多微小区域，这样的微小区域称“电畴”，这种陶瓷片不加电场时，这些电畴是杂乱无章排列的(图a)，这时陶瓷片就和玻璃一样，无论光从那个方向射入，陶瓷片的性质都是相同的，这在光学上称各向同性，即不会随光的入射方向不同而表现出不同的性质。 (a) 极化处理前 但当陶瓷片加上电场以后，这些电畴就会在电场的作用下发生极化(图b) ，极化后的电畴排列比较规矩(图c) 。 直流电场E 剩余极化强度 剩余伸长 电场作用下的伸长 (a) 极化处理前 (b) 极化处理中 (c) 极化处理后 这样，陶瓷片就和某种晶体一样了，能使射入陶瓷片的一束光通过陶瓷片后变成两束光，在光学上这种现象叫做双折射效应，由于它是加了电场以后才产生的。电场去掉后，双折射效应又没有了，所以这种双折射效应又叫做电控双折射效应。 如果再在陶瓷片的前后以一定方式放上一对偏振方向互相垂直的偏振片的话，当陶瓷片上不加电场时，这陶瓷片就是各向同性的，由了两个偏振片互相垂直，因此从第一个偏振片(起偏镜)射出的偏振光经过陶瓷片后就被第二个偏振片(检偏镜)挡住，光强变得最弱，这时系统处于关态。 当陶瓷片上加上电场后，它就有双折射效应，这双折射变化的大小是由电场决定的。调节外加电场可使从检偏镜射出的光变得最强，这时系统处于开态。电场去掉后又回复到关态，这样就成了一个光开关，这种光开关的开关速度极快，它在一秒钟内就能开关上百万次，所以实际上是一种高速电子快门。   从光源发出的自然光通过起偏片变成纵向振动的平面偏振光，如果电光陶瓷没有受外电场作用，这束偏振光通过陶瓷时将不发生振动方向的偏转，即仍是纵向振动的平面偏振光。但检偏片只允许水平振动的偏振光通过，纵向振动的偏振光不能通过，因而此时没有光输出，相当于快门关闭。 电光快门的工作原理 电光快门的示意图 起偏片 电光陶瓷 检偏片 如果在电光陶瓷上施加一个电压，由于电光效应使光的振动方向发生偏转，于是开始有光输出。随着施加电压大小的改变，光输出的大小也在变化。当所加电压调到某一电压值使光振动方向偏转到水平方向时，光输出达到最大，相当于快门全部打开，这个电压称为半波电压。电光陶瓷在这里起着光开关的作用，而打开这个开关的则是半波电压。 起偏片 电光陶瓷 检偏片 此外当用白光而不是象上面讲的那样的单色光射入加有电场的陶瓷片时，则它可将白光滤成有色光。如果再对加在陶瓷片上的电场进行调节的话，则从陶瓷片射出的将是五颜六色的光