stringtranslate.com

постоянная Верде

Константа Верде — оптическое свойство, названное в честь французского физика Эмиля Верде . Она описывает силу эффекта Фарадея для конкретного материала. [1] Для постоянного магнитного поля, параллельного пути света, ее можно рассчитать как [2]

где — угол между начальной и конечной поляризациями, — постоянная Верде, — сила магнитной индукции, — длина пути в материале.

Константа Верде материала зависит от длины волны и для большинства материалов чрезвычайно мала. Она наиболее сильна в веществах, содержащих парамагнитные ионы, таких как тербий . Самые высокие константы Верде в объемных средах обнаружены в плотных флинт-стеклах, легированных тербием, или в кристаллах тербий -галлиевого граната (TGG). Эти материалы обладают превосходными свойствами прозрачности и высокими порогами повреждения для лазерного излучения. Однако атомные пары могут иметь константы Верде, которые на порядки больше, чем TGG, [3] , но только в очень узком диапазоне длин волн. Поэтому пары щелочей можно использовать в качестве оптического изолятора [4] или в качестве чрезвычайно чувствительного магнитометра .

Эффект Фарадея является хроматическим (т.е. он зависит от длины волны), и поэтому постоянная Верде является довольно сильной функцией длины волны. [5] [6] Сообщается, что при 632,8  нм постоянная Верде для TGG составляет−134  рад / ( Тл · м) , тогда как при 1064 нм она падает до−40 рад/(Тл·м) . [7] Такое поведение означает, что устройства, изготовленные с определенной степенью вращения на одной длине волны, будут производить гораздо меньшее вращение на более длинных волнах. Многие вращатели и изоляторы Фарадея регулируются путем изменения степени, в которой активный стержень TGG вставляется в магнитное поле устройства. Таким образом, устройство можно настроить для использования с рядом лазеров в пределах проектного диапазона устройства. По-настоящему широкополосные источники (такие как лазеры с ультракороткими импульсами и настраиваемые вибронные лазеры) не будут видеть одинаковое вращение во всем диапазоне длин волн.

Ссылки

  1. ^ Война, Дэвид; Слезак, Ондржей; Лучанетти, Антонио; Мочек, Томаш (2019). «Константа Верде магнитоактивных материалов, разработанных для мощных устройств Фарадея». Прикладные науки . 9 (15): 3160. дои : 10.3390/app9153160 .
  2. ^ Крук, Анджей; Мрожек, Мариуш (2020). «Измерение эффекта Фарадея полупрозрачного материала во всем видимом спектре». Измерение . 162 . Elsevier BV: 107912. Bibcode :2020Meas..16207912K. doi :10.1016/j.measurement.2020.107912. ISSN  0263-2241. S2CID  219429531.
  3. ^ Сиддонс, Пол; Белл, Ниа С.; Кай, Ифэй; Адамс, Чарльз С.; Хьюз, Ифань Г. (2009). «Атомный зонд с гигагерцовой полосой пропускания на основе эффекта Фарадея для медленного света». Nature Photonics . 3 (4): 225. arXiv : 0811.2316 . Bibcode :2009NaPho...3..225S. doi :10.1038/nphoton.2009.27.
  4. ^ Weller, L.; Kleinbach, KS; Zentile, MA; Knappe, S.; Hughes, IG; Adams, CS (2012). «Оптический изолятор с использованием атомного пара в сверхтонком режиме Пашена–Бэка». Optics Letters . 37 (16): 3405–3407. arXiv : 1206.0214 . Bibcode : 2012OptL...37.3405W. doi : 10.1364/OL.37.003405. PMID  23381272. S2CID  39307069.
  5. ^ Война, Дэвид; Слезак, Ондржей; Ясухара, Рё; Фурусе, Хироаки; Лучианетти, Антонио; Моцек, Томаш (2020). «Фарадеевское вращение Dy2O3, CeF3 и Y3Fe5O12 в средней инфракрасной области спектра». Материалы . 13 (23): 5324. Bibcode : 2020Mate...13.5324V. doi : 10.3390 /ma13235324 . PMC 7727863. PMID  33255447. 
  6. ^ Война, Дэвид; Дуда, Мартин; Ясухара, Рё; Слезак, Ондржей; Шлихтинг, Вольфганг; Стивенс, Кевин; Чен, Хенгжун; Лучианетти, Антонио; Моцек, Томаш (2020). «Константа Верде кристалла фторида калия-тербия как функция длины волны и температуры». Opt. Lett . 45 (7): 1683–1686. Bibcode : 2020OptL...45.1683V. doi : 10.1364/ol.387911. PMID  32235973. S2CID  213599420.
  7. ^ "Terbium Gallium Garnet – TGG" (PDF) . Northrop Grumman Synoptics. 2011. Архивировано из оригинала (PDF) 2016-04-18 . Получено 2015-02-11 .