当线性偏振光通过介质时,如果平行于光传播方向的磁场施加到介质上,则光的振动表面将旋转。
这种磁光现象最早是由法拉第在1845年发现的,所以它被称为法拉第效应。
振动表面转动的角度称为法拉第效应光学旋转角度。
发现θ= VBL其中:θ是法拉第效应光学旋转角度; L是介质的厚度; B是与光传播方向平行的磁感应强度分量; V称为Verdet常数。
法拉第效应具有许多应用,特别是在激光技术发展之后,其应用价值翻了一番。
例如,在光纤通信系统中使用的磁光隔离器中,由于偏振面的磁旋转取决于磁场的方向,所以无论光的传播方向如何,它都可以是设计为光学隔离器,使光沿预定方向通过,同时阻挡反向传播的光,从而减少反射光对光纤中器件表面的干扰;磁光隔离器还广泛应用于激光多级放大技术和高分辨率激光光谱,激光模式选择等技术。
法拉第效应的弛豫时间不超过10 ^ 10秒。
在激光通信,激光雷达和其他技术中,已开发出类似于微波器件的光频循环器,调制器等。
使用法拉第效应(磁光调制器)的调制器将在1μ至5μ的红外波段中起作用,并且磁光调制器需要比电光调制器小得多的驱动功率,并且具有较低的温度稳定性要求。
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因此,磁光调制是激光调制技术的可重复使用部件之一,并且也常用于激光强度稳定装置。
另一个例子是将重要的传感机制应用于电气测量技术。
在磁场测量领域,具有短弛豫时间(约1010秒)的磁光效应磁力计可以测量脉冲磁场。
强磁场;磁光效应磁力计利用其对温度不敏感的特性,可应用于较宽的温度范围,如等离子体中的强磁场,低温超导磁场;在电流测量中,利用电流的磁效应。
而纤维材料的法拉第效应,可以测量数千安培的高电流或数千KV的高压电流。
1.光源系统:白炽灯光源,单色仪,聚光灯管,偏光片;磁场系统:电磁铁,励磁电源,高斯计; 3.样品培养基系统:样品培养基,样品盒; 4.光学旋转角度监测系统:差角测角仪,光电倍增管,直流双射电流计,高压电源; 1.实验准备关闭白炽电源线后,打开电源,打开单色器入射狭缝。
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光源,单色器和电磁铁连接在一起(即,将偏振器套筒插入电磁铁的圆形槽中),并通过使用30×读数显微镜从电磁铁的另一个磁极调节单色器。
与电磁铁配合使梁位于孔的中心。
然后,光电接收部分的连接盖插入电磁铁的圆形槽中。
玻璃样品用弹性固定环固定在电磁铁杆的中间。
2.仪器调整(1)打开电源并预热5分钟,使单色器输出一定波长的单色光。
(2)将分析仪手柄上的红点调整为连接器标记和电磁铁末端标记(全红色)为直线。
(3)数字显示器的灵敏度显示旋钮处于正确位置。
灵敏度水平直接反映在数字显示器抖动的速度上。
顺时针提高灵敏度,逆时针提高灵敏度。
注意:在相同波长的情况下,一旦设置,应在测量过程中固定。
(4)顺时针旋转分析仪角度手轮到头部,然后逆时针旋转两周,然后按角度计的清除按钮使角度显示值为零。
(5)微动光电流计的零点调节旋钮设定为零。
3.测量法拉第效应旋转角度(1)将激励电流从零增加到1A,并观察数字显示值的变化。
(2)调整分析仪手轮,使数字显示的指示值逐渐变为零。
记下角度计的读数端口。
(3)分别将激励电流调整为2A,3A和4A,并重复过程(2)。