光折变晶体双波混合干涉技术的研究
- 文献综述
- 引言
测量技术是无损检测研究领域比较活跃的课题。全光学探测技术主要分为非干涉法和干涉法。非干涉法主要采用光偏转技，干涉法的测量是基于声波在样品表面的传播引起检测光束的相位或频率调制来实现。干涉测量法是测量光学元件面形、金属表面缺陷等的重要方法，并且可以应用在石油管道焊接质量的检 、月面目标特性的测等。
光折变效应可以对由于样品表面粗糙和环境振动引起的入射光波前畸变进行动态补偿，应用到干涉测量技术中可以有效的提高信噪比，检测样品表面微小位移量的变化，同时对环境振动和样品粗糙不敏感。由于基于光折变晶体的光波混合干涉测量技术具有：非接触、高灵敏度、对环境噪声不敏感等特，该技术被越来越广泛的应用于激光超声无损检测中。
- 光折变效应的基本原理
- 光折变效应
光折变晶体是众多晶体中具有奇特性的一种晶体。当外界微弱的激光照射到光折变晶体上时，晶体中的载流子被激发,；在晶体中迁移并重新被捕获, 使得晶体内部产生空间电荷场； 然后, 通过电光效应，空间电荷场改变晶体中折射率的空间分布, 形成折射率光栅,从而产生光折变效。光折变效应的一个显著特点是,：在弱光作用下就可表现出较为明显的效应。
1965年，贝尔实验室的Ashkin等人在用和 晶体进行倍频实验时意外地发现了一种特殊的光损伤现象。用强光照射时会引起晶体折射率的变化，并且在暗处能够保留相当长的时间，之后，再用均匀光照射或加热等方法，可以把光损伤的痕迹擦掉。1968年Chen等首先认识到利用这种“光损伤”可进行光信息存储，并深入研究了这种效应的物理制，为了与永久性的光损伤相区别，人们改称它为光折变效应即光致折射率变化效应。
- 光折变的物理机制
通常情况下，强光场的作用会引起材料的折射率非线性变化，这种折射率变化的起因是光致瞬态非线性电极化，而由光折变效应引起的折射率变化机制是发生在电光材料中的一种复杂光电过程。如图、、所示。
图1 带运输模型 图3 光折变模型
