磁光效应

摘要： 智能光学纳米材料也称为响应性光学纳米材料,是一类能够响应外界刺激产生光学性质变化的新兴材料,在国防军事、 显示、 传感、 防伪、 人工智能等领域具有广泛的应用前景.其中,以磁场为刺激手段的磁响应光学纳米材料因其响应速率快、 灵敏度高、 可逆性好、 无接触式操控等优点受到了广泛的关注.经过研究者们多年的努力,已经发展出多种类型的磁响应智能光学纳米材料,实现了利用磁场调控结构色、 透光率、 表面等离子共振等多种光学性质,并探索了在多个领域的应用.综述了近年来磁响应智能光学纳米材料的研究进展,从磁场调控球形纳米粒子组装结构和非球形纳米粒子取向的原理出发,分类介绍了调控单一光学性质的磁响应智能光学纳米材料,然后概述了具有多重磁光效应的新型智能光学材料,最后对该领域的挑战和未来发展进行了展望.

摘要： 磁光材料是现代光通信产业中不可或缺的关键功能材料。为了实现光通信器件的小型化,高质量磁光薄膜材料受到关注。软铋矿型Bi_(25)FeO_(40)具有高对称性的立方晶体结构,单位体积所含铋离子浓度高,理论上应具有较强的磁光效应,但却因为磁性偏弱、制备困难等缺点而限制了其应用。本文采用射频磁控溅射法,在掺钇二氧化锆(YSZ)基底上沉积获得具有立方相软铋矿型结构的Bi_(26-x-y)M_(x)N_(y)O_(40)(M,N=Fe,Co,Gd)磁光薄膜,并对其形貌、磁性、透过率、磁圆二色信号等进行表征。结果表明,薄膜均较为平整,厚度约为190 nm,在近红外区的透过率约为60%~70%。薄膜的磁性随着掺杂离子含量的提高逐渐增强。Bi_(13.6)Gd_(2.7)Co_(4.0)Fe_(5.7)O_(40)/YSZ薄膜具有强磁光效应,在716 nm处的磁圆二色光谱信号高达到1710 deg/cm,有望应用于集成光隔离器等光通信器件中。

摘要： 以碳酸氢铵(AHC)为沉淀剂,采用液相沉淀法结合高温热分解获得了TbO1.81和Tb2O3超细粉体。研究表明,沉淀前驱体呈现出一维纳米线形貌特征,纳米线的平均宽度随碳酸氢铵含量的增加而增长。前驱体在空气中直接加热煅烧经过脱水、脱碳和颗粒生长等过程得到了平均粒径约为140 nm的类球状TbO1.81纳米粉体;而前驱体在流动氢气气氛下加热则获得了颗粒尺寸更小的Tb2O3粉体(平均粒度约为85 nm)。碳酸氢铵与Tb^3+的摩尔比对氧化物粉体的分散有显著影响,最佳摩尔比为1∶1。TbO1.81和Tb2O3的禁带宽度分别约为1.67 eV和5.20 eV。

摘要： 分析电光效应和磁光效应的互补关联性。从实验结果能够看出,在光强度调制的基础下,电光调制信号和磁光调制信号能够相互补偿。

摘要： 基于偏振检测的光纤电流互感器(Fiber optic current transformer,FOCT),受温度等环境因素影响,存在实际精度波动等问题。为了全面分析光纤电流互感器的运行机理,首先阐述了光纤电流互感器的工作原理,然后从光学理论模型和分布参数两方面建模,验证了分布参数模型与琼斯矩阵的一致性,最后仿真结果表明建模方法的有效性和正确性。

摘要： 现场巡检是石化企业安全管理的重要手段.无线网络方式是目前实现现场巡检在线管理的主要技术手段.但在一些不适合甚至禁止无线电波的易燃易爆工作环境中,就需要一种无电化巡检在线管理技术.本文提出并设计了一种基于磁光效应的光纤传感网络技术的无电化巡检在线管理技术,以满足在易燃易爆等不适合无线电波巡检技术的现场巡检在线管理的需要.

摘要： 光电流互感器采用法拉第磁光效应实现电流的测量,具有无饱和、动态范围大、受电磁干扰影响小等优点,在智能变电站和直流输电工程中具有一定应用,其测量精度和长期运行可靠性成为人们关注的焦点.本文从光纤互感器原理及结构出发,分析其对交流信号的暂态响应特性;研究光电流互感器的精度特性以及影响因素,主要包括Verdet常数、光纤环匝数、光粒子性、环境温度、光学器件老化等因素对互感器精度性能的影响,重点分析尖峰电流对互感器测量精度的影响,同时研究了在现场安装过程中光纤受应力影响以及极性正确性对光电流互感器可靠性的影响;进一步,本文在分析了光电流互感器精度特性、暂态特性的基础上,还重点分析了工程应用中光电流互感器数字化采样特性、光纤施工、安装极性等带来的继电保护可靠性问题,并提出应对策略;最后依托实际工程应用中光电流互感器运行情况和缺陷情况,提出了提高光电流互感器可靠性的方法和措施.

摘要： 在法拉第线圈测量溶液旋光度的理论支持下，用FFT变换的数据处理方法，利用不通频率信号幅值的比值，计算旋光度.在本文中，从实验出发，多次测量溶液的旋光度，验证了实验的可行性，保证了实验数据的可靠性.

摘要： 分析了一种与法拉第磁光效应相关的1×2型光开关的工作原理,导出了插入损耗(IL)、远端串扰(FC)、消光比(ER)等性能参数的表达式,给出了IL、FC、ER等参数的计算曲线,为该类光开关的研发和参数设计提供参考.

摘要： 本文研究了厚度在1.5-5nm的超薄Fe膜的磁化特点和磁光效应.发现Fe膜在此厚度仍是面内磁化膜,但其磁光谱线发生了显著的结构性变化.说明超薄Fe膜中费米面附近的电子能带结构和状态密度的变化很大.

摘要： 本文分析了电磁性电流互感器用于精密测量和继电保护时产生误差的原因,详细介绍了无源型光学电流互感器所基于的Faraday磁光效应原理和有源型光学电流互感器所基于的核心器件——Rogowski线圈,同时阐述了两种互感器系统的运行机理,并对两者的优缺点作了简要比较,最后综述了国内外光学电流互感器的研究和应用现状.

摘要： 将磁性离子的自旋涨落纳入离子能级Zeeman分裂的计算,对居里—外斯定律进行了推广.在温度从50-300K范围内,计算得Pr:YIG晶体的磁光温度关系与实验结果符合较好。

摘要： 将磁性离子的自旋涨落纳入离子能级Zeeman分裂的计算,对居里—外斯定律进行了推广.在温度从50-300K范围内,计算得Pr:YIG晶体的磁光温度关系与实验结果符合较好。

摘要： 将磁性离子的自旋涨落纳入离子能级Zeeman分裂的计算,对居里—外斯定律进行了推广.在温度从50-300K范围内,计算得Pr:YIG晶体的磁光温度关系与实验结果符合较好。

摘要： 将磁性离子的自旋涨落纳入离子能级Zeeman分裂的计算,对居里—外斯定律进行了推广.在温度从50-300K范围内,计算得Pr:YIG晶体的磁光温度关系与实验结果符合较好。

摘要： 本发明提供了一种基于Voigt磁光效应的微环腔偏振调制器及调制方法，包括SOI衬底、光学微环腔、内磁极、外磁极、第一耦合波导和第二耦合波导；所述SOI衬底上端圆心位置固定设置有圆形内磁极，沿径向向外依次设置有圆环形光学微环腔和圆环形外磁极；所述第一耦合波导和第二耦合波导依次平行设置于光学微环腔的上下两侧，并且分别穿过外磁极；所述内磁极和外磁极通过外加电流可以在圆环气隙中形成沿着半径方向均匀分布的磁场；通过调节磁场强度大小，使原本偏振态相互正交的准TM和准TE模式产生相互耦合作用，导致线偏振模式的偏振态发生了变化，同时偏振角度的变化是随着磁场强度连续可调的，从而达到了偏振调制器的功能。

摘要： 本发明涉及一种利用磁光效应实现铁磁磁畴形貌构建的方法，属于物理测量技术领域。本发明使用一台带有采集数字图像功能的磁光克尔显微镜，测量过程包括：数据采集，即控制作为入射光的光源入射方向，分别采集样品表面横向和纵向的磁光克尔成像图；数据分析，对采集到的图像通过归一化、相减等处理，使其只保留横向和纵向的磁畴信号；再通过软件处理对横向和纵向的磁畴信号进行叠加，实现磁畴重构并绘制磁矩矢量分布图。

摘要： 本发明公开了一种基于光学微腔中磁光效应的磁场梯度探测方法，属于磁光探测领域，首先，搭建磁场的光学微腔探测装置：激光器通过分束器将光纤分成ABCD四路，均分别通过核心组件后，四路输出光纤对应四路示波器；核心组件中包括微波发射仪和四个微球腔阵列；然后，分别固定两个微波激励的正交方向，构建平面x,y坐标系；关闭y方向，打开x方向的激光激励，并调制偏振方向为横电场方向；在示波器显示为0时，打开微波发射仪，在微波信号和磁场的共同作用下，计算x方向的磁场梯度；同理，重复计算y方向的磁场梯度，最后，综合构建二维面上的磁场梯度矢量(x,y)。本发明具备极好的远程探测及复杂环境应对的能力。

摘要： 本发明公开了一种基于法拉第磁光效应仿真的磁光调制器设计方法，所述设计方法包括以下步骤：构建螺线管的三维螺线管模型并计算螺线管的磁场分布；根据基于法拉第效应宏观理论的推导式计算磁场作用下磁光材料的介电张量非对角元项；构建三维磁光玻璃模型并根据磁光材料的介电张量非对角元项配置磁场作用下磁光玻璃模型的电磁参数后，仿真计算磁光玻璃模型的电场分布，在此基础上，通过不断调整参数进行仿真得到适配应用需求的磁光调制器参数；依据磁光调制器参数设计磁光调制器。这样能够提升磁光调制器的应用需求适配性。

摘要： 本公开提供了一种用于磁光效应测量磁场强度的互易光路，包括：第一光路，包括第一环形器以及分别与第一环形器连接的第一激光器和第一光探测器；第二光路，与所述第一光路互易，包括第二环形器以及分别与第二环形器连接的第二激光器和第二光探测器；测量光路，连接所述第一光路和所述第二光路；所述测量光路包括通过依次连接的第一偏振片、法拉第旋转器和第二偏振片；所述第一偏振片与所述第一环形器连接，所述第二偏振片与所述第二环形器连接。本公开通过测量和分析正向和反向两束激光的光强，可以消除双折射引起的误差，准确测量磁场强度。

摘要： 本发明公开一种基于非互易相移磁光效应解除闭锁的环形激光陀螺，包括：环形激光器、磁体、磁光介质、合束器、探测器和信号处理系统；所述环形激光器包含环形谐振腔；所述磁光介质与所述环形谐振腔的光模式有重叠；所述磁体在所述磁光介质与所述环形谐振腔光模式的重叠区施加有垂直于光传播方向的磁场分量；通过所述磁光介质和所述磁体产生的所述磁场使所述环形谐振腔中产生非互易相移磁光效应，使所述环形谐振腔的顺时针光模式和逆时针光模式共振频率产生预分裂，解除所述环形激光陀螺的闭锁效应。采用本发明技术方案，解决现有技术存在的装置复杂、成本昂贵、适用面窄等问题。

摘要： 本发明公开了一种磁光效应的磁性颗粒成像方法，属于磁光成像领域。方法包括，对分布有磁纳米粒子的待测生物组织施加磁场，并使用偏振光沿与所述磁场同轴的方向照射待测生物组织；检测偏振光在待测生物组织不同部位的偏转角相关量；通过偏转角相关量解算待测生物组织不同部位的磁纳米粒子浓度。相比现有MPI成像方法使用感应线圈检测粒子磁化信号，本发明方法使用磁光效应进行检测的结果与光路附近的磁性颗粒浓度有关，光路有效面积远小于感应线圈感应范围，成像分辨率更高；同时感应线圈本身金属材质容易产生电磁干扰，结构参数复杂，响应动态范围小，本发明基于磁光效应的成像方式以光学检测的方式克服上述感应线圈缺点，检测的粒子浓度下限更低。

摘要： 本发明公开了一种基于磁纳米粒子法拉第磁光效应的温度测量方法和装置，属于纳米材料测试技术领域。方法包括，将磁纳米粒子样品放置在目标区域，通过外加直流激励磁场使得磁纳米粒子产生磁化响应；采用偏振光与磁场同轴方向照射磁纳米粒子，与样品发生法拉第磁光效应；将未添加磁纳米粒子的样品作为对照组，对其施加与外加直流激励磁场幅值相等、方向相反的激励磁场，并对出射光进行检测；根据检测得到的出射光计算磁纳米粒子产生的法拉第旋转角；将磁纳米粒子产生的法拉第旋转角与外加直流激励磁场利用郎之万函数进行非线性拟合，得到目标区域磁纳米粒子的温度。本发明可以实现远程且非侵入式的体内温度测量。

摘要： 本发明公开了一种基于磁光效应的动生涡流检测方法，包括：S1、当待测金属带材在生产线上高速运动时，在其上方一定距离处放置一个磁铁，从而在金属体中激励出动生涡流；S2、在磁铁和金属带之间放置一块磁光薄片，薄片中磁场为磁铁磁场与涡流磁场的叠加；S3、用激光器对准磁光薄片，并在激光传播路径上放置一块偏振片，使照射到磁光薄片上的偏振光为线偏振光；S4、在激光的反射路径上放置另一个偏振片和CCD传感器；S5、将CCD传感器与电脑相连，显示采集到的光强。当金属带材中出现缺陷时，将影响动生涡流强度，从而影响磁光薄片中的磁感应强度和偏振光经过磁光薄片时偏振方向的旋转角度，最终反映在CCD传感器检测到的光强上。

摘要： 本实用新型属于物理实验装置，具体为一种法拉第磁光效应与塞曼效应综合实验装置。包括激光器、笔形汞灯、电磁铁、高斯计、偏振器、工作平台、光功率计、干涉滤光片、法布里‑玻罗标准具和成像系统；电磁铁为共用，其铁芯中心沿磁场方向设有对穿小孔；法拉第磁光效应实验中：在对穿小孔轴向方向上，依次设置激光器、偏振器、电磁铁、偏振器和光功率计；塞曼效应实验中：在对穿小孔轴向垂直方向上依次设置电磁铁、干涉滤光片、法布里‑玻罗标准具、偏振器和成像系统；高斯计的探头设置于电磁铁两个铁芯中心；笔形汞灯可拆卸式设置于电磁铁两个铁芯中心。本实用新型结构合理，易于操作，在同一平台综合了两种实验功能，并降低了总的制造成本。