Ротатор Фарадея - Faraday rotator

Механизм поляризации за счет эффекта Фарадея. Силовые линии обычно замыкаются через постоянный магнит вокруг ротатора.

А Ротатор Фарадея это вращатель поляризации на основе Эффект Фарадея, а магнитооптический эффект включая передачу света через материал, когда присутствует продольное статическое магнитное поле. В состояние поляризации (например, ось линейная поляризация или ориентация эллиптическая поляризация ) вращается по мере прохождения волны через устройство, что объясняется небольшой разницей в фазовая скорость между левым и правым круговые поляризации. Таким образом, это пример круговое двулучепреломление, как есть оптическая активность, но включает в себя материал, обладающий этим свойством только в присутствии магнитного поля. Круговое двойное лучепреломление, включающее разницу в распространении между противоположными круговой поляризации, отличается от линейное двулучепреломление (или просто двулучепреломление, когда термин не уточняется), который также преобразует поляризацию волны, но не посредством простого вращения.

Состояние поляризации поворачивается пропорционально приложенному продольному магнитное поле в соответствии с:

${ displaystyle beta = VBd !}$

куда ${ displaystyle beta}$ - угол поворота (в радианы ), ${ displaystyle B}$ - плотность магнитного потока в направлении распространения (в теслас ), ${ displaystyle d}$ - длина пути (в метрах), на котором свет и магнитное поле взаимодействуют, и ${ displaystyle V}$ это Постоянная Верде для материала. Эта эмпирическая константа пропорциональности (в радианах на тесла на метр, рад / (Т · м)) изменяется в зависимости от длины волны и температуры.^[1] и сведен в таблицу для различных материалов.

Вращение Фарадея - редкий пример невзаимного оптического распространения. Несмотря на то что взаимность это основной принцип электромагнетизм, то очевидный невзаимность в этом случае является результатом не учета статического магнитного поля, а только результирующего устройства. В отличие от вращения в оптически активный среды, такой как раствор сахара, отражая поляризованный луч обратно через тот же ротатор Фарадея, нет отменяет изменение поляризации, которое испытал луч при прямом прохождении через среду, но фактически удваивает его. Затем, используя вращатель Фарадея с поворотом на 45 °, непреднамеренные отражения ниже по потоку от линейно поляризованного источника вернутся с поляризацией, повернутой на 90 °, и их можно просто заблокировать с помощью поляризатор; это основа оптические изоляторы используется для предотвращения нежелательных отражений от выхода из строя оптической системы (особенно лазера).

Отличие фарадеевского вращения от других механизмов вращения поляризации состоит в следующем. В оптически активной среде направление поляризации поворачивается или вращается в одном и том же направлении (например, как правый винт) для любого направления, таким образом, в случае плоского отражения первоначальное вращение меняется на противоположное, возвращая падающий луч в исходное состояние. поляризация. С другой стороны, в ротаторе Фарадея при прохождении света в противоположных направлениях возникает магнитное поле в противоположный направлений относительно направления распространения, и поскольку вращение (относительно направления распространения) определяется магнитным полем (см. уравнение выше), это вращение противоположно между двумя направлениями распространения.

Смотрите также

• Оптический изолятор
• Атомарный линейный фильтр

Рекомендации