磁流体的光学特性及其在光电信息传感领域中的应用

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1、万方数据第36卷第7期光电工程V01．36，No．72009年7月Opto-ElectronicEngineeringJuly．2009文章编号：1003—501X(2009)07—0126—06磁流体的光学特性及其在光电住自I口，匕、传感领域中的应用赵勇1，董俊良2陈菁菁1，李星1(1．东北大学信息科学与工程学院，沈阳110004；2．清华大学自动化系，北京100084)摘要：详细介绍了磁流体的光学性质，包括磁流体的热透镜效应、磁光效应．磁流体折射率的可控性以及磁致分色效应。由于磁流体的光学性质具有可调谐性，这为磁流体在新型光子器件与光纤传感器的设计和研究提供了

2、新原理．新材料。论述了应用磁流体设计的多路复用器、光开关、光纤调制器、可调谐磁流体光栅与可调谐滤波器，以及基于磁流体的光纤电流传感器原理和结构。关键词：磁流体；光学特性；光纤电流传感器；磁光效应中图分类号：TN253文献标志码：Adoi：10．3969巧．issn．1003．50IX．2009．07．024OpticalPropertiesoftheMagneticFluidanditsApplicationinOpticalInformationTechnologyandSensor。ZHAOYon91，DONGJun．1ian92，CHENJing-jin91

3、，LIXin91(I．CollegeoflnformationScienceandEngineering,NortheasternUniversity，Shenyang10004，China；2．DepartmentofAutomation，TsinghuaUniversity,BeUing100084，China)Abstract：Magneticfluidisanewtypefunctionmaterialwhichhasuniqueopticalproperties，includingthethermallenseffect，magneto·opticale

4、ffect，tunablerefractiveindexandmagneto—chromaticeffect．Magneticfluidprovidesnewprincipleandmaterialtothedesignandresearchofthenovelphotonicdevicesandopticalfibersensors．Wavelength-divisionmultiplexing，opticalswitch，opticalfibermodulator,tunablegratingandfilterbasedonthemagneticfluidar

5、epresented．Finally,theprincipleandstructureoftheopticalfibercurrentsensorsbasedonthemagneticfluidareanalyzed．Keywords：magneticfluid，opticalproperties，opticalfibercurrentsensor；magnetic—opticaleffect0引言磁流体即磁性流体(MagneticFluid)，简称磁液。它是一种具有随外加磁场强度而有可控流变特性的特殊的新型纳米材料。磁流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，

6、才表现出磁性。这种胶状液体既有固体磁性材料的强磁性，又有液体的流动性，还有许多其他固体磁性材料与液体物质所不具有的特殊性质，这些特殊性质使磁流体跃入到功能材料的行列并成为功能材料中的一支新秀。人们对磁流体的基础理论、物理性质、制造工艺、磁陛能以及开发应用都展开了多方面的研究，研究成果不断出现，应用也逐步扩展。在研究中人们发现，磁流体具有许多独特的光学性质，本文主要介绍磁流体的光学性质及其在光电信息传感领域中的应用情况。收稿日期：2009—02—24，收到修改稿日期：2009-04—15基金项目：国家教育郜新世纪优秀人才支持计划(NCET-08-0102)基金资助项

7、目；辽宁省自然科学基金(20082039)资助项目作者简介：赵勇(1973一)。男(汉族)，辽宁沈阳人。教授，博导，丰耍研究J：作是光纤传感弓光电检测技术。E-mail：zhaoyong@ise．neu．edu．en；通信作者：董俊良(1985一)，男(汉族)，辽宁沈阳人。硕上研究生，主要研究工作是光纤传感与光电检测技术。E-mail：djl08@mails．tsinghua．edu．gn。万方数据第36卷第7期赵勇等：磁流体的光学特性及其在光电信息传感领域中的应用1磁流体的光学特性1．1磁流体热透镜效应当一束激光通过磁流体时，磁流体温度上升，内部形成温度梯度分布

8、，磁性粒子