Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Постоянная Верде - это оптическое свойство, названное в честь французского физика Эмиля Верде . Он описывает силу эффекта Фарадея для конкретного материала. [1] Для постоянного магнитного поля, параллельного пути света, его можно рассчитать следующим образом: [2]

Где - угол между начальной и конечной поляризациями, - это постоянная Верде, - это сила плотности магнитного потока, - это длина пути в материале.

Постоянная Верде материала зависит от длины волны и для большинства материалов чрезвычайно мала. Он наиболее силен в веществах, содержащих парамагнитные ионы, таких как тербий . Самые высокие константы Verdet в объемных средах найдены в тербии легированных плотных флинтах или в кристаллах с тербием галлий граната (TGG). Эти материалы обладают превосходными свойствами прозрачности и высокими порогами повреждения для лазерного излучения. Атомные пары, однако, могут иметь константы Верде, которые на порядки больше, чем TGG, [3]но только в очень узком диапазоне длин волн. Таким образом, пары щелочных металлов можно использовать в качестве оптического изолятора , как это продемонстрировала исследовательская группа по атомной и молекулярной физике Даремского университета. [4]

Эффект Фарадея является хроматическим (т.е. он зависит от длины волны), и поэтому постоянная Верде сильно зависит от длины волны. [5] [6] При длине волны 632,8  нм константа Верде для TGG составляет−134  рад / ( Т · м) , а на 1064 нм падает до-40 рад / (Т · 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, с которой активный стержень TGG вводится в магнитное поле устройства. Таким образом, устройство может быть настроено для использования с рядом лазеров в пределах проектного диапазона устройства. Действительно широкополосные источники (такие как лазеры с ультракороткими импульсами и перестраиваемые вибронные лазеры ) не будут иметь одинакового вращения во всем диапазоне длин волн.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Vojna, Дэвид; Слезак, Ондржей; Лучианетти, Антонио; Мочек, Томаш (2019). "Константа Верде магнитоактивных материалов, разработанных для мощных устройств Фарадея" . Прикладные науки . 9 (15): 3160. DOI : 10,3390 / app9153160 .
  2. ^ Крук, Анджей; Мрозек, Мариуш (2020). «Измерение эффекта Фарадея полупрозрачного материала во всем видимом спектре». Измерение . Elsevier BV. 162 : 107912. DOI : 10.1016 / j.measurement.2020.107912 . ISSN 0263-2241 . 
  3. ^ Сиддонс, Пол; Bell, Nia C .; Цай, Ифэй; Адамс, Чарльз С .; Хьюз, Ифан Г. (2009). «Атомный зонд с полосой пропускания гигагерца, основанный на эффекте Фарадея медленного света». Природа Фотоника . 3 (4): 225. arXiv : 0811.2316 . Bibcode : 2009NaPho ... 3..225S . DOI : 10.1038 / nphoton.2009.27 .
  4. ^ Веллер, L .; Kleinbach, KS; Зентиле, Массачусетс; Knappe, S .; Хьюз, И. Г.; Адамс, CS (2012). «Оптический изолятор на атомарном паре в сверхтонком режиме Пашена – Бака». Письма об оптике . 37 (16): 3405. arXiv : 1206.0214 . Bibcode : 2012OptL ... 37.3405W . DOI : 10.1364 / OL.37.003405 . PMID 23381272 . 
  5. ^ Vojna, Дэвид; Слезак, Ондржей; Ясухара, Ре; Фурусэ, Хироаки; Лучианетти, Антонио; Мочек, Томаш (2020). «Фарадеевское вращение Dy2O3, CeF3 и Y3Fe5O12 на средних длинах волн инфракрасного диапазона» . Материалы . 13 (23): 5324. DOI : 10,3390 / ma13235324 .
  6. ^ Vojna, Дэвид; Дуда, Мартин; Ясухара, Ре; Слезак, Ондржей; Шлихтинг, Вольфганг; Стивенс, Кевин; Чен, Хэнцзюнь; Лучианетти, Антонио; Мочек, Томаш (2020). «Постоянная Верде кристалла фторида тербия калия как функция длины волны и температуры» . Опт. Lett . 45 (7): 1683–1686. DOI : 10.1364 / ol.387911 .
  7. ^ http://www.northropgrumman.com/BusinessVentures/SYNOPTICS/Products/SpecialtyCrystals/Documents/pageDocs/TGG.pdf