Постоянная Верде - Verdet constant

В Постоянная Верде является оптический имение имени французского физика Эмиль Верде. Он описывает силу Эффект Фарадея для конкретного материала^[1]. Для постоянного магнитного поля, параллельного пути света, его можно рассчитать следующим образом:^[2]

${\displaystyle \theta =VBL}$

Где ${\displaystyle \theta }$ - угол между начальной и конечной поляризациями, ${\displaystyle V}$ - постоянная Верде, ${\displaystyle B}$ - сила магнитного поля, а ${\displaystyle L}$ - длина пути в материале.

Постоянная Верде материала равна длина волны зависимая и для большинства материалов крайне мала. Он наиболее силен в веществах, содержащих парамагнитный ионы Такие как тербий. Наибольшие константы Верде в объемных средах обнаружены в тербии. допированный плотные кремневые стекла или в кристаллы из тербий-галлий-гранат (ТГГ). Эти материалы имеют отличные прозрачность свойства и высокие пороги повреждений для лазер радиация. Однако атомные пары могут иметь постоянные Верде, которые на порядки больше, чем TGG,^[3] но только в очень узком диапазоне длин волн. Поэтому пары щелочей можно использовать как оптический изолятор, как 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 является довольно сильной функцией длины волны. На 632,8нм, постоянная Верде для TGG считается равной −134 рад /(Т · М), а на 1064 нм падает до −40 рад / (Т · м).^[5] Такое поведение означает, что устройства, изготовленные с определенной степенью вращения на одной длине волны, будут производить гораздо меньшее вращение на более длинных волнах. Много Вращатели Фарадея и изоляторы регулируются путем изменения степени вставки активного стержня TGG в магнитное поле устройства. Таким образом, устройство можно настроить для использования с рядом лазеров в пределах конструктивного диапазона устройства. Действительно широкополосный источники (такие как лазеры ультракоротких импульсов и настраиваемый вибронные лазеры ) не будет одинакового вращения во всем диапазоне длин волн.

Рекомендации

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; Мрозек, Мариуш (2020). «Измерение эффекта Фарадея полупрозрачного материала во всем видимом спектре». Измерение. Elsevier BV. 162: 107912. Дои: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:2009НаФо ... 3..225С. Дои:10.1038 / nphoton.2009.27.
4. Веллер, Л .; Kleinbach, K. S .; Зентиле, М. А .; Knappe, S .; Hughes, I.G .; Адамс, С. С. (2012). «Оптический изолятор на атомарном паре в сверхтонком режиме Пашена – Бака». Письма об оптике. 37 (16): 3405. arXiv:1206.0214. Bibcode:2012OptL ... 37,3405 Вт. Дои:10.1364 / OL.37.003405. PMID  23381272.
5. http://www.northropgrumman.com/BusinessVentures/SYNOPTICS/Products/SpecialtyCrystals/Documents/pageDocs/TGG.pdf