磁光科尔Kerr效应

磁光科尔Kerr效应也被称为二次电光（QEO）效应，是响应于施加的电场的材料的折射率的变化。 科尔效应与普克尔斯效应不同，因为诱导指数变化与电场的平方成正比，而不是与其成线性变化。 所有材料都显示科尔效应，但某些液体比其他液体显示更强烈。 科尔效应于1875年由苏格兰物理学家约翰克尔发现。

科尔效应的两种特殊情况通常被认为是克尔电光效应或直流科尔效应，以及光科尔效应或交流克尔效应。

科尔电光效应科尔电光效应（即直流科尔效应）是一种特殊情况，其中缓慢变化的外部电场例如通过样品材料上的电极上的电压施加。在这种影响下，样品变成双折射，对于平行于或垂直于施加电场偏振的光具有不同的折射率。折射率差由下式给出:

其中是光的波长，是科尔常数，是电场的强度。折射率的这种差异导致材料在光沿垂直于电场的方向入射时像波片一样起作用。如果材料放置在两个“交叉”（垂直）线性偏振片之间，当电场关闭时，不会有光线透过，而几乎所有的光线都会传输一定的电场的最佳值。科尔常数的较高值允许以较小的施加电场实现完全传输。

一些极性液体，如硝基甲苯（）和硝基苯（）表现出非常大的科尔常数。填充有这些液体之一的玻璃电池被称为科尔电池。这些通常用于调制光线，因为科尔效应对电场变化的响应非常快。这些器件的光可以在高达10 GHz的频率下进行调制。由于科尔效应相对较弱，典型的科尔单元可能需要高达30 kV的电压才能实现完全透明。这与Pockels电池相反，Pockels电池可以在低得多的电压下工作。科尔细胞的另一个缺点是最好的材料硝基苯是有毒的。一些透明晶体也用于科尔调制，尽管它们具有较小的科尔常数1。

在缺乏反演对称性的媒体中，科尔效应通常被更强的普科尔斯效应所掩盖。然而，科尔效应仍然存在，并且在许多情况下可以独立于普科尔斯效应贡献来检测。

光学科尔效应光科尔效应或交流科尔效应是电场由光本身引起的情况。这会导致与光的局部辐照度成比例的折射率变化。这种折射率变化是自聚焦，自相位调制和调制不稳定性的非线性光学效应的原因，并且是科尔透镜锁模的基础。这种效果只有在非常强烈的光束（例如来自激光器的光束）时才会显着。光学科尔效应也被观察到可以动态地改变多模光纤的模式耦合特性，这种技术在全光开关机制中具有潜在的应用价值。
磁光科尔效应

磁光科尔效应（MOKE）是这样一种现象，即从磁化材料反射的光具有轻微旋转的极化平面。它与透射光的偏振面旋转的法拉第效应类似。

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韩拯 - 研究员 - 中国科学院金属研究所