没有热效应的新型磁光测试装置

介绍了一种新型的磁光测试装置.根据法拉第磁致旋光效应,使用永磁片代替以往通电螺线圈产生磁场,不会产生热量,可以消除热效应对磁光介质费尔德常量的影响.通过实验测出这种磁场的分布特点,给出该装置的调节方法,并测出292 K温度下LaK2,LaK3,Tb20,Tb25,ZF6玻璃的费尔德常量.本实验为地磁成像技术提供了实验数据,并推动了该研究的进展.     

磁光玻璃费尔德常数的色散特性研究

本文对磁光玻璃的费尔德常数与工作波长的关系进行了理论分析和实验研究。首先由色散理论导出磁光玻璃的费尔德常数的波长依赖性，然后将ZF1、ZF6磁光玻璃加工成实验样品，测试了不同工作波长下的ZF1、ZF6磁光玻璃材料的费尔德常数，并将实验值和理论值进行了比较，分析误差产生的来源。在文章的最后，推导出费尔德常数的色散特性，讨论了磁光玻璃应用在磁光玻璃光纤电流传感器中存在的问题。     

法拉第效应实验装置中光路的设计

根据目前多数法拉第效应实验装置没有磁致旋光与自然旋光区别的实验功能，设计了特殊的光路．实现了磁致旋光和自然旋光的区分，且光路调节容易．现象直观清晰．     

法拉第磁致旋光效应及应用

本文简介了法拉第磁致旋光效应的物理学基础，以及由此原理研制的在自动化工程中常用的两种器件：磁光调制器、磁光隔离器。     

溶胶-凝胶法制备Fe-Al_2O_3巨磁旋光薄膜

用溶胶-凝胶法制备了Fe-Al2O3铁磁金属-非磁绝缘体基体薄膜。实验结果表明,当Fe与Al2O3的质量比为1∶1,热处理温度为420℃时,所制备的薄膜具有最大的磁致旋光(Faraday)效应,测得的费尔德(Verdet)常数V=(6.8×104)°/(T.cm)。通过分析,得出了Fe-Al2O3薄膜巨磁Faraday旋光效应主要是由光、磁场与薄膜相互作用产生剧烈塞曼(Zeeman)分裂引起的。对影响薄膜Faraday旋光效应的各种主要因素进行了讨论。     

溶胶-凝胶法制备Fe-Al_2O_3巨磁旋光薄膜北大核心

用溶胶-凝胶法制备了Fe-Al2O3铁磁金属-非磁绝缘体基体薄膜。实验结果表明,当Fe与Al2O3的质量比为1∶1,热处理温度为420℃时,所制备的薄膜具有最大的磁致旋光(Faraday)效应,测得的费尔德(Verdet)常数V=(6.8×104)°/(T.cm)。通过分析,得出了Fe-Al2O3薄膜巨磁Faraday旋光效应主要是由光、磁场与薄膜相互作用产生剧烈塞曼(Zeeman)分裂引起的。对影响薄膜Faraday旋光效应的各种主要因素进行了讨论。     

磁致旋光现象的观测

通过对磁致旋光现象的观测,测量了载流螺线管的电流强度,观察了磁光调制现象,并提出了测量铁磁质磁化强度的实验方案.     

磁致旋光效应的电动力学解释

磁致旋光效应是对各向同性的介质施加外磁场,从而使其获得旋光性质的现象.本文将光视为电磁波,采用电动力学的方法,从施加外磁场的各向同性介质中的电子运动方程入手,分析磁场带来的变化,进而得到相对介电张量,之后结合麦克斯韦方程组解出本征态.该方法只需利用简洁的电动力学知识,便可以严格地导出磁致旋光体系的本征态必为右旋和左旋偏振态.相比传统方法,此推导能够使相关学习者更清晰地从本征值问题的角度理解磁致旋光效应的来源.     

利用法拉第效应进行永磁体磁场二维光学成像

借助于法拉第磁致旋光效应,以ZF6玻璃为磁旋光介质,设计了适当的光学系统,对永磁体磁极附近磁场的分布进行了光学二维成像.利用自编的图像采集软件采集了一系列原始图片,并利用自编的图像处理软件对这些原始图片进行了处理,完成了检偏过程.分别得到了透射成像方式和反射成像方式下永磁体磁场的分布图像,这些图像正确反映了永磁体磁场的实际分布.本研究工作为宏观尺度磁场的观测与测量提供了一种有效的手段.     

用磁致旋光效应估测二维磁场分布

为了克服现有测量磁场方法只能单点测量的局限性,基于法拉第磁光效应原理,提出利用磁致旋光估测磁场的方法,提高了磁场测量的效率,获得了磁场的直观分布.建立磁致旋光估测磁场的实验装置,测量了永磁体的磁场,用CCD采集了偏振光通过磁场的图像,通过程序处理可获得磁铁产生的局部磁场二维分布图,并可求得二维分布图上任意点的磁感应强度.     

Superposition rule for the magneto-optic effects in isotropic media

The two well-known magneto-optic phenomena: the Faraday and Cotton-Mouton effects describe behavior of optically isotropic medium in the external magnetic field which is parallel or perpendicular to the wave propagation direction, respectively. In this paper a superposition rule for both magneto-optic effects as a generalization of Faraday and Cotton-Mouton effects for any orientation of external magnetic field with regard to the wave propagation direction is presented.     

Simulation of a polarization pupil filter using magneto-optic lens under elliptically polarized illumination

An active lens made of magneto-optic glass element and placed before a linear polarizer is shown to simulate the pupil plane amplitude and phase filter due to thickness dependent Faraday rotation variation in radial direction. Changing the applied magnetic flux density can dynamically change the pupil characteristics. The variation of intensity point spread function (IPSF) and optical transfer function (OTF) with magnetic flux density for elliptically polarized input beam is studied.     

直接观测磁通密度分布和运动的磁光图像技术

阐述了应用法拉第磁光旋转效应将磁通密度分布转换为亮度分布的图像，介绍了用微机采集和处理这种磁光图像，直接观测和研究磁通密度分布和运动，研究超导体的磁通动力学和磁性材料的磁性结构，叙述了目前应用磁光图像技术研究高温超导体性质和实用高温超导带材方面的最新进展．     

高功率光隔离器永磁系统的理论研究与优化

基于Halbach阵列永磁体的特点以及光隔离器对磁场的需求,设计了两种适用于高功率隔离器的永磁系统,分析了其磁场分布、磁场非均匀性对隔离度的影响,研究了磁体装配误差对磁场的影响。研究结果表明:通过引入斜向磁化永磁体,选择合适的磁化角度和磁体长度,可以提高永磁体的磁场强度,大幅度减小旋转器所需磁光晶体长度;受磁场非均匀性影响的隔离度与磁光晶体的孔径、长度以及入射激光的光斑半径有关,当晶体长度一定时,减小晶体半径和入射光的半径可以显著提高隔离度。在入射光半径为1.5mm、磁光晶体半径5mm时,对应的隔离度分别为105.8dB和45.4dB。     

Effect of heat treatment and concentration of Mn and Fe on the structure of borate glass

We have studied the magneto-optic Faraday effect (FE) and electron paramagnetic resonance (EPR) in an aluminum potassium borate glass containing Fe oxides as an impurity in a concentration of 1.5 mass % and Mn impurity in variable concentration from 0 to 1.2 mass %. When manganese oxide is added to the glass composition, the paramagnetic contribution to the Faraday effect increases more slowly than the change in the total concentration of paramagnetic ions, which allows us to hypothesize the appearance of clusters in which the paramagnetic ions are coupled by antiferromagnetic interactions. Formation of clusters upon addition of manganese oxide is confirmed by the change in the nature of the EPR spectra, where we observe a manganese concentration dependence of the distribution of iron atoms with respect to the different positions in the glass matrix. Heat treatment leads to a strong increase in the Faraday effect and a change in the spectral dependences of the Faraday effect and the EPR, which is explained by enlargement of the clusters and appearance of nanoparticles. __________ Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 73, No. 3, pp. 354–358, May–June, 2006.     

Magneto-optic fiber Sagnac modulator based on magnetic fluids

A magneto-optic modulator with a magnetic fluid film inserted into an optical fiber Sagnac interferometer is proposed. The magnetic fluid exhibits variable birefringence and Faraday effect under external magnetic field that will lead to a phase difference and polarization state rotation in the Sagnac interferometer. As a result, the intensity of the output light is modulated under the external magnetic field. Moreover, the modulator has a high extinction ratio and can easily be integrated in a single-mode fiber system. The performance of the modulator is not affected by ambient temperature variation from room temperature to 40 °C.     

Magneto-optic parametric oscillation

We develop a model of large-signal steady-state magneto-optic parametric oscillation in the Faraday configuration of a singly resonant cavity. The conversion efficiency and the threshold and phase-matching conditions are discussed, and we show that tunable phase matching can be achieved by use of a static magnetic field, eliminating any walk-off effects.     

Bi4Ge3O12晶体的磁光法拉第旋转

在可见光范围测量了Bi₄Ge₃O₁₂晶体磁光法拉第旋转的色散关系,也测量了从室温到液氮温度磁光旋转在633nm的变化。大的磁光旋转和很宽光波范围的高透过率表明晶体在磁光应用上也是很有价值的。扼要讨论了Bi离子在抗磁晶体中对磁光旋转的重要作用。 关键词：