年，透明铁电陶瓷问世后，就引起了广泛重视。随后人们发现这种材料在当代许多新技术如计算技术、显示技术、激光技术、全系存贮、微声技术以及光电子学诸领域都有重要的应用前景。陶瓷材料和单晶铁电材料相比，具有容易加工成各种不同尺寸和形状的制品、控制组成性质的可变范围较宽、成本较低等优点，这一点更激发了人们对透明铁电陶瓷材料研究的兴趣。
薄膜技术的兴起，使器件的进一步集成化、小型化、轻量化成为可能，拓宽了透明电光陶瓷材料在现代高新技术应用的范围。掺镧锆钛酸（简称PLZT）透明电光陶瓷材料（陶瓷和薄膜）是目前透明电光陶瓷材料制备及应用中研究得较多的一种。
1透明电光陶瓷材料的制备研究
（1）透明陶瓷的制备：
电光铁电陶瓷除了要求具有铁电性之外，还要求有较高的透明度，即在工艺上要做到使铁电陶瓷在可见光区域内具有透明性质。制备透明PLZT陶瓷的主要工艺有：
①热压烧结②通氧热压烧结③气氛烧结④热等静压烧结等。
下面具体介绍几种典型的烧结工艺。
①热压烧结
年，G.H.Haertling采用热压烧结工艺首次制备了掺铋锆钛酸铅透明陶瓷。随后，他采用氧化物球磨方法制备粉料及热压烧结工艺制备了不同组成的透明PLZT陶瓷。
采用热压烧结工艺制备的陶瓷具有晶粒均匀细小、结构紧密、界面处很少有气体或杂质凝集的特点。外加压力能有效地促进瓷件收缩，能得到接近理论密度的致密陶瓷。热压烧结工艺制备的PLZT陶瓷其密度可达理论密度的99%以上。
热压烧结工艺制备PLZT透明陶瓷，制粉方式、加压时的温度对陶瓷致密性和透明性有显著的影响。化学工艺制备的粉料，颗粒细、表面活性大、组成均匀，制备的陶瓷有较高的透光度。经实验表明，采用化学工艺制备粉料的陶瓷的透光度明显高于采用氧化物球磨方法制备粉料的陶瓷的透光度。提高热压烧结时的温度能有效地消除残余气孔，促进陶瓷致密化。
②气氛烧结
在PLZT陶瓷的制备过程中，PbO是容易挥发的物质，烧结中如何使陶瓷化学组成均匀、致密性好、透明度高，关键之一是控制陶瓷中铅的含量。用气氛烧结工艺制备PLZT陶瓷，在制备粉料时可使粉料中含有过量的PbO，并且烧结时用PbO气氛粉。既避免了铅的挥发，又由于粉料中过量PbO在烧结中处于液相，促进了烧结传质的进行，制备出理想的透明陶瓷。
采用气氛烧结工艺，关键之一要避免高温烧结时PbO的挥发，从而保证烧成陶瓷化学组成均匀，同时，维持PbO液相，可以有效地消除气孔，制备出透明的PLZT陶瓷。
③热等静压烧结
热等静压烧结工艺将等静压成型工艺与高温烧结相烧结，解决了普通热压烧结工艺中缺乏横向压力和产品不够均匀的问题，并使瓷件的致密度进一步提高。
传统的热等静压装置都有一种特制的金属模套，这种装置不能避免陶瓷与模具之间的反应。采用无模具热等静压烧结工艺避免了这个问题，并能适用陶瓷的大量生产。
（2）透明PLZT薄膜的制备：
由于集成化和器件小型化的发展以及电路微型化的需要，在透明基片上制作PLZT薄膜或其它具有电光效应的薄膜的研究变得活跃起来。
制备PLZT薄膜的主要工艺有物理沉积法和化学沉积法两种。物理沉积法分为射频溅射法；射频平面磁控溅射法。化学沉积法包括：溶胶凝胶法；金属有机物化学气相沉积法；金属有机物热分解沉积法；喷涂热解法等。
2PLZT电光材料的应用
透明电光材料的显著特点是它的透明性。PLZT材料经过人工极化后，还具有压电、光学双折射等特性，利用这些性能可开发出一系列器件。
①陶瓷器件
透明PLZT陶瓷具有很好的电光性能，利用这种性能可以开发成相应的器件。现已开发的器件主要有：光调制器、光开关、光记忆中编页器、光栅等。
透明PLZT陶瓷具有电光系数大、响应速度快、材料尺寸大等优点，是一种很好的电光调制材料。利用PLZT陶瓷的电控可变双折射效应，制作的一种二维Si/PLZT混合集成空间光调制器的工作原理如图1所示。它由硅集成电路做成的光探测器和放大器以及PLZT光调制器组成，具有硅集成计算效能和光互连通讯效能两者相结合的能力以及提高并行速度的特点。
图1.Si/PLZT空间光调制器单元工作原理图利用PLZT陶瓷的电控可变光散效应，可以开发出一系列具有不同性能的光开关器件，如新型偏振无关光开光、宽谱严格无阻塞PLZT空分矩阵光开光、全波段亚微秒级响应的单片PLZT4门集成尾纤封装开关等。利用PLZT材料制成的光开关具有良好的开关性能和巨大的带宽特性。图2所示为一种新型偏振无关PLZT光开关。这种光开关适合多模与单模光纤系统使用。
图2.偏振无关PLZT光开关利用PLZT的电控变双折射特性，采用偏置应变技术，可以制成影像存储器件、偏置应变PLZT编页器（这种器件可实现全息存贮和光学数据处理）。
PLZT材料具有在可见光区域的透光性以及较大的电光效应，由PLZT材料制备的光栅和其它单晶材料制备的光栅相比，具有响应速度快、工作电压低的特点。
②薄膜器件
随着薄膜制备技术的发展以及应用领域的开拓，推动了薄膜器件的开发。PLZT薄膜和体材一样，具有很好的电光效应。现已开发的PLZT薄膜器件主要有波导管、光开关等。
由于PLZT薄膜和同组分的PLZT陶瓷有相同的电光系数，由它制作的波导管，比Y-切割Ti扩散型LiNbO3波导管的二次电光效应大几倍，同时，PLZT波导还可以沿任一方向制备，这一特性使它在光学集成元件的应用中能灵活的安排到基片上。
3发展前景
透明PLZT材料作为一种性能优异的电光材料，受到了人们的广泛重视，随着其制备工艺的发展，拓展了PLZT材料的应用范围。利用PLZT陶瓷的电控可变双折射效应和电控可变光散射效应，已开发研制成的器件如光调制器、光开关、全息存贮和光数据处理过程的编页器、光栅等。
近几年，随着光集成化和器件小型化的发展以及电路微型化的需要，薄膜及其器件的研究成为世界范围的新热潮，PLZT薄膜和LiNbO3单晶相比，具有半波电压小、电光效应大等优点，使PLZT薄膜的制备和应用研究更值得重视了。由溅射法制备的PLZT薄膜，测得其二次电光系数和体材的一致。
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