Ротатор Фарадея

Механизм поляризации за счет эффекта Фарадея. Силовые линии обычно замыкаются постоянным магнитом вокруг вращателя.

Вращатель Фарадея является поляризационный ротатор на основе эффекта Фарадея , А магнитооптика с участием передачи света через материал , когда продольное статическое магнитное поле присутствует. Состояние поляризации (например, оси линейной поляризации или ориентации эллиптической поляризации ) поворачиваются , как волна проходит через устройство, что объясняется небольшой разницей в фазовой скорости между левой и правой круговой поляризацией . Таким образом, это пример кругового двойного лучепреломления , как и оптической активности., но включает в себя материал, обладающий этим свойством только в присутствии магнитного поля. Круговое двойное лучепреломление, включающее разницу в распространении между противоположными круговыми поляризациями, отличается от линейного двойного лучепреломления (или просто двойного лучепреломления , когда термин не уточняется), которое также преобразует поляризацию волны, но не посредством простого вращения.

Состояние поляризации поворачивается пропорционально приложенному продольному магнитному полю в соответствии с:

${\ displaystyle \ beta = VBd \!}$

где - угол поворота (в радианах ), - плотность магнитного потока в направлении распространения (в теслах ), - длина пути (в метрах), где взаимодействуют свет и магнитное поле, - постоянная Верде для материал. Эта эмпирическая константа пропорциональности (в радианах на тесла на метр, рад / (Т · м)) зависит от длины волны и температуры ^[1] и сведена в таблицу для различных материалов.${\ displaystyle \ beta}$${\ displaystyle B}$${\ displaystyle d}$${\ displaystyle V}$

Вращение Фарадея - редкий пример невзаимного оптического распространения. Хотя взаимность является основным принципом электромагнетизма , очевидная невзаимность в этом случае является результатом не учета статического магнитного поля, а только результирующего устройства. В отличие от вращения в оптически активной среде, такой как раствор сахара, отражение поляризованного луча обратно через тот же ротатор Фарадея неотменяет 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 могут быть просто заблокированы поляризатором ; это основа оптических изоляторов, используемых 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 прохождение света в противоположных направлениях испытывает магнитное поле в противоположных направлениях относительно направления распространения, и поскольку вращение (относительно направления распространения) определяется магнитным полем (см. Выше) уравнение), что вращение противоположно между двумя направлениями распространения.

См. Также [ править ]

• Оптический изолятор
• Атомарный линейный фильтр

Ссылки [ править ]