磁光玻璃磁致旋光效应的研究

介绍磁致旋光效应和磁光玻璃磁致旋光效应的机理。对ZF1、ZF6磁光玻璃的磁致旋光效应分别进行了实验研究，给出偏振面旋转角与磁感应强度的关系．计算出波长不变情况下不同磁感应强度的费尔德常数。对实验数据进行了处理．并与理论预期值进行了比较．发现理论值与实验结果符合得较好。     

基于PASCO平台的法拉第磁光效应实验

基于PASCO实验平台设计了能在弱磁场下完成的法拉第磁光效应实验,实验装置简单易操作,并能较准确地测定费尔德常量和电子的比荷等.     

法拉第旋转的演示实验

介绍一种法拉第旋转的演示实验，实验中使用一种自制的放射状检偏器，利用它可以直观地显示地拉第旋转角随磁场变化的现象。     

保持法拉第效应的光纤环行腔结构

对两种扭转光纤环行控结构进行了分析，表明这两种结构能有效地保持法拉第效应，可用于电流传感和光纤陀螺。另外这两种地环境温度有较强的抑止作用，有较大的实用价值。     

法拉第旋转镜对旋转光纤磁光性能测量的影响

为了解决随机线性双折射对光纤磁光特性测量的影响,采用旋转光纤（SF）结合法拉第旋转镜（FRM）的测量方法,研究了FRM对旋转光纤磁光特性测量的影响。首先,从理论方面研究旋转光纤与FRM的引入如何减小光纤中的随机线性双折射对磁光特性测量的影响,并搭建基于FRM的旋转光纤磁光特性测试系统。当光源波长为1310 nm时,FRM作用前的旋转光纤费尔德常数都比未旋转光纤的大,且旋转光纤的节距越短,费尔德常数越大。特别是旋转光纤的节距为1.0 mm时,其费尔德常数为0.8304 rad/（T·m）,比未旋转光纤的费尔德常数[0.8029 rad/（T·m）]增大了约3.43%。当测试系统加入FRM后,不同光纤的费尔德常数测量值相较于未使用FRM的光纤费尔德常数测量值都有一定幅度的增大,尤其相比于节距为1.0 mm时的旋转光纤更进一步提高了7.50%,并且在FRM作用前后不同光纤费尔德常数测量值的均方差分别为0.99%和0.61%,说明FRM的引入提高了掺杂光纤费尔德常数的测量精度与稳定性。     

磁光玻璃光纤的偏振特性及其在全光纤电流传感器中的应用

在磁光玻璃裸光纤偏振特性研究的基础上，研制磁光玻璃光纤，偏振特性及其在全光纤电流传感器中的应用。将采用模管法拉制成的磁光玻璃光纤置于亥姆霍兹线圈产生的磁场中，当线偏振光通过该光纤时，其偏振面旋转一定角度，把该角度转换成光信号的强度，然后再用仪器进行检测。通过对线偏振光偏振面在磁场中的偏振特性的测试与实验，提出用磁光玻璃光纤构成的全光纤电流传感器，可用于电流和磁场测试。     

法拉第效应的微机辅助实验

运用CAI方法，编写了法拉第效应演示程序，介绍了该程序设计原理、设计思想及在教学中的应用．     

法拉第手征介质反射电磁波的极化特性研究

从麦克斯韦方程出发严格推导了均匀介质与法拉第手征介质交界面处电磁波反射公式.通过解析的方法讨论了不同极化状态下反射电磁波的极化特性与法拉第手征介质电磁参数之间的关系.针对部分具体实例进行了计算,计算结果与理论预测相符合. 关键词： 法拉第手征介质 反射电磁波 极化特性     

法拉第效应旋光不可逆性的实验验证

现有的法拉第效应实验装置仅能验证光单方向通过介质时,偏转角变化量与磁场间的正比关系,却无法验证法拉第效应旋光的不可逆性.重新设计光路,可测量线偏振光二次通过介质后的旋光角,与单次通过介质时的旋光角进行比较,实验结果可验证法拉第效应旋光的不可逆性.     

法拉第效应实验中倍频现象的研究

通过对法拉第磁光效应实验中倍频现象的研究,指出了部分教材中关于倍频位置描述的疏漏,原因是由于其数学推导过程不严密.定义了"偏振夹角"θ0,并通过数学推导和实验分析证明了θ0为0和π2时会产生倍频现象.     

高性能大口径顺磁旋光玻璃

旋光玻璃广泛用于激光的调制、偏转、开关和高功率激光系统的隔离器.旋光玻璃的主要性质为费尔德常数.含高顺磁离子的旋光玻璃具有大的费尔德常数,可见区高透过等优点.具有较大磁矩和较低f-d跃迁能隙的顺磁离子铽应具有大的费尔德常数.本工作以高Tb2O3含量的Tb2 O3-B2O3-Al2O3-SiO2为基本系统.研究玻璃的形成;测定了不同Tb3+离子浓度时的费尔德常数,符合线性关系;调整玻璃组成以避免析晶,发展了波长632 nm的费尔德常数为75.1～116.4 rad/(T·m)的TG20,TG28,TG32旋光玻璃系列.建立了10升规模铂坩埚高温熔炉,成形和退火设备.形成口径30 cm旋光玻璃的生产能力.产品的1054 nm光吸收小于0.008 cm-1,1 ns的激光破坏阈值大于8 J/cm2,透过波前畸变小于五分之一波长.所制造的旋光玻璃已用于美国Lawrence Livermore国家实验室,中国"神光Ⅱ"升级,英国Rutherford实验室的Vulcan Laser System和CNRS CEA Luli等高功率激光系统.     

A magneto-optically modulated CH3OH laser for Faraday rotation measurements in Tokamaks

Distortion-free intracavity polarization modulation of an optically pumped CH₃OH laser is shown to be viable. The possible use of this modulation technique to make a multichannel Faraday rotation measurement on a Tokamak device is discussed. In addition, the CdTe Faraday modulator employed in this study is shown to have an anomalously large Verdet constant.     

保偏膜式光学玻璃电流传感头温度特性理论分析

用理论分析和计算机仿真的方法研究了环境温度变化导致的光源中心波长移动和传感头材料Verdet常量与应力双折射变化对光学电流互感器输出性能的影响.结果表明：环境温度由10℃变化到30℃时,归一化尺度因子降低了1.379%.其中光源中心波长随温度的变化对输出尺度因子的影响大于其他光学参量温度特性的影响.因此,在光学电流互感器设计中,必须采取必要的技术措施减小或补偿传感头温度特性对系统的不利影响.     

铁磁性物质中法拉第磁光效应及其温度特性的量子理论

在铁磁性物质中,磁光效应除了来源于自旋-轨道相互作用所导致的激发态能级分裂以外,还来源于交换作用和外磁场所导致的基态能级分裂。根据这一理论进行的计算表明,在远低于居里温度和高温、高居里点两种极端情形,法拉第旋转θ与磁化强度M呈线性关系。在一般温度区域,θ与M及温度T呈非线性关系。     

磁性颗粒膜法拉第转角的研究

在外磁场作用下,复合介质的法拉第磁光效应依赖于颗粒膜电介质张量。而复合介质的电介质张量的计算相当复杂。运用了有效介质近似理论,利用非均匀复合介质的有效电场等于单个颗粒中局域场的平均值的自恰条件,由电介质张量εe方程及自洽条件导出了计算磁性颗粒膜系统磁光法拉第转角的解析公式。并应用导出的关系,以Cu金属颗粒为例,讨论了颗粒膜中金属颗粒含量及对应的基质、离子浓度、颗粒形状对法拉第转角的影响,结果表明,利用有效介质近似理论计算的结果与实验结果一致。     

Measurement of Carrier Parameters in InSb Using Faraday Rotation

Carrier properties of n-type InSb doped with tellurium at liquid nitrogen temperature have been estimated by means of transmission of a millimeter wave (119.3 GHz) propagating along a magnetic field with intensity up to 4 T. The information on carrier properties is obtained from the Faraday rotation arising from the difference between phase velocities of two circularly polarized components. The advantage of this method lies in the fact that it allows both the electron density and effective mass to be measured simultaneously.