球面波磁旋光器件

摘要

本发明涉及一种球面波磁旋光器件。本发明包括由磁旋光材料制成的磁旋光玻璃体、透镜和均匀磁场产生体，磁旋光玻璃体置于均匀磁场产生体产生的磁场中，磁旋光玻璃体端面为平面，透镜贴于磁旋光玻璃体端面上。本发明解决了背景技术中没有针对球面波进行隔离和偏振旋光的旋光器件的技术问题。

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种球面波磁旋光器件。

二、背景技术

在光学领域中，利用磁旋光材料的旋光特性用来定量的改变偏振光波的偏振方向的原理已经应用于光隔离器等重要的光学零件中，由于法拉第效应与磁场方向和光波传输方向有关，因此实用的类似器件大都应用于平面光波的隔离和偏振旋光中，而针对球面波隔离和偏振旋光的旋光器件目前仍未见报道。

三、发明内容

本发明解决了背景技术中没有针对球面波进行隔离和偏振旋光的旋光器件的技术问题。

本发明的技术解决方案是：本发明为一种球面波磁旋光器件，其特殊之处在于：该球面波磁旋光器件包括由磁旋光材料制成的磁旋光玻璃体、透镜和均匀磁场产生体，磁旋光玻璃体置于均匀磁场产生体产生的磁场中，磁旋光玻璃体端面为平面，透镜贴于磁旋光玻璃体端面上。

上述透镜为两个，使两透镜的球面同心贴于磁旋光玻璃体两端面。

上述透镜为一个，透镜贴于磁旋光玻璃体端面上，其球面曲率中心与磁旋光玻璃体的非贴装透镜端面重合。

上述磁场产生体产生的均匀磁场的方向与磁旋光玻璃体端面垂直，使磁旋光玻璃体置于磁场中时光波方向与磁场方向相同。

上述磁旋光玻璃体为柱形。

上述磁旋光玻璃体为圆柱形。

上述透镜由磁旋光系数小而且折射率在规定波长下与磁旋光玻璃体的磁旋光材料相匹配的光学材料制成。

上述磁旋光玻璃体前设置有偏振片。

上述均匀磁场产生体为电磁铁或永磁铁。

本发明利用了法拉第效应与磁场方向和光波传输方向有关的特性，将一由磁旋光材料制成的磁旋光玻璃体置于磁场中，令磁场方向与光波方向相同，同时取磁旋光系数非常小而且折射率在规定波长下与上述磁旋光材料匹配的光学材料制成的同心透镜。两透镜情况：两镜贴于柱面两端，并使两透镜的球面同心，单个透镜情况：令单个透镜的球面曲率中心与磁旋光材料的非贴装透镜表面重合，做到入射球面波同心出入，其传播方向不发生改变。且在整个波面的偏振化方向旋转角度保持相同，同时不引入任何的光学像差。在本发明中再放置偏振片时，设计磁旋光玻璃体的厚度及均匀磁场产生体产生的磁场强度，使得球面波双次同心通过本器件产生90度偏振方向旋转，则可实现球面光波的光隔离。因此本发明使球面光波可以精确的旋转偏振化方向，解决了先前不能处理球面波的精确旋光问题，减少了激光器制造以及光纤通信设备的设计限制，有可能为其提高质量和性能提供技术支持。本发明可应用于移相干涉技术，用于测量球面光学零件和光学系统的检测，可替代菲索型动态激光波面干涉仪的偏振调制器，成为完全共光路的动态干涉仪，解决了菲索型动态干涉仪无法设计成为完全共光路形式的缺点，消除了其因非共光路固有的系统误差，由此将菲索型球面动态干涉仪的应用范围大大扩大，可以避免菲索型动态干涉仪中使用双偏振片，提高了两路干涉光的偏振化方向的正交性，提高了其偏振干涉移相的精度。同时本发明减少了仪器的零件数，并提高了仪器的稳定性，并且由于其干涉仪部分对菲索型形式改动非常小，因此依据此原理可以简单的更换标准镜头和带空间偏振移相功能的焦平面探测器即可将原有的干涉仪改造成为对震动不敏感的动态干涉仪，由此大大节省了费用。

四、附图说明

图1为本发明实施例一的的结构示意图；

图2为本发明实施例二的的结构示意图。

五、具体实施方式

参见图1，本发明利用了法拉第效应与磁场方向和光波传输方向有关的特性，将一柱形磁旋光玻璃体4置于均匀磁场产生体1产生的磁场中，令均匀磁场产生体1产生的均匀磁场的方向与磁旋光玻璃体4两端面垂直，使磁旋光玻璃体置于磁场中时光波方向与磁场方向相同，另取磁旋光系数非常小而且折射率在规定波长下与上述磁旋光玻璃体匹配的光学材料制成透镜，透镜个数为两个，两透镜2、3的球面同心贴于磁旋光玻璃体两端面上，做到入射球面波同心出入，其传播方向不发生改变。

参见图2，当透镜个数为一个时，将柱形磁旋光玻璃体6置于均匀磁场产生体5产生的磁场中，透镜7贴于磁旋光玻璃体6端面底上，令透镜7的球面曲率中心与磁旋光玻璃体6的非贴装透镜表面重合，做到入射球面波同心出入，其传播方向不发生改变，其中柱形磁旋光玻璃体6和外加磁场7共同作用完成偏振方向的旋转。

本发明还可应用于菲索型共光路动态干涉仪的偏振调制器中。