Главная > Оптические вычисления
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

1.4. Оптические свойства магнитооптических гранатовых пленок

Основные оптические свойства магнитооптических гранатовых пленок описываются эффектом Фарадея и поглощением в материале [6, 12, 15—18].

Эффект Фарадея, как кратко изложено в разд. 1.2, возникает из-за того, что материал имеет различный показатель преломления для света с круговыми поляризациями по часовой и против часовой стрелок. Фарадеевское вращение плоскости поляризации В пропорционально оптическому пути в среде

где удельный угол поворота плоскости поляризации приходящийся на единицу длины, является функцией длины волны, что показано на рис. 1.10 для типичного магнитооптического граната.

Рис. 1.10. Коэффициент поглощения а, удельный угол поворота плоскости поляризации 0? и показатель качества материала типичной магнитооптической пленки с высокой степенью замещения висмутом.

Кроме того, магнитооптический материал обнаруживает поглощающие свойства, описываемые коэффициентом поглощения а. Видно, что а, так же как и удельный угол поворота плоскости поляризации, возрастает при переходе в голубую область спектра. Как показано на рис. 1.10, оба параметра определяют теоретический коэффициент пропускания и контраст модулирующей системы.

1.4.1. Теоретический коэффициент пропускания монохроматического света

В рамках нижеизложенного полный коэффициент пропускания определяется отношением интенсивности света на выходе анализатора к интенсивности неполяризованного света на входе поляризатора.

Если предположить, что все оптические поверхности в схеме покрыты идеально просветляющими покрытиями, тогда полный коэффициент отражения определяется только двумя состояниями намагниченности и пятью параметрами:

а) коэффициентом поглощения магнитооптического материала, заданным в

б) удельным углом поворота плоскости поляризации магнитооптического материала, заданным в градусах/см;

в) толщиной магнитооптического слоя

г) углом между осью анализатора и осью у (рис. 1.3);

д) коэффициентами пропускания и поляризатора и анализатора для кристаллических поляризаторов и обычно 70—80% для поляризующих пленок).

В зависимости от двух состояний намагниченности полный коэффициент пропускания задается выражениями

и

Коэффициент пропускания описывает «пропускающее» свет состояние устройства, а — соответственно «запирающее» состояние. Отношение называется оптическим контрастом переключения С.

Следовательно, эта величина определяется только параметром материала и углом поворота анализатора

Так как параметры материала зависят от длины волны света X, то и С имеют вид

При заданной длине волны к контраст переключения и коэффициент пропускания могут быть оптимизированы в зависимости от толщины магнитооптической пленки. Это дает при

Таким образом, максимум является функцией параметра который соответственно называется показателем качества материала (ПКМ). На рис. 1.10 также показана зависимость ПКМ от длины волны света.

На рис. 1.11 представлены зависимости от ПКМ коэффициента пропускания и величины фарадеевского вращения плоскости поляризации необходимой для достижения максимума пропускания.

В настоящее время ПКМ получаемых в лабораторных условиях материалов составляет в видимой области менее 50°.

еличина ПКМ пропорциональна количеству введенного висмута, однако высокая степень содержания висмута приводит к очень высокой степени анизотропии, что затрудняет процесс переключения (см. разд. 1.5). Заметим, что за счет использования максимально возможной степени замещения висмутом в лабораторных условиях для видимой области спектра удалось

Рис. 1.11. Зависимости максимального значения коэффициента пропускания и оптимальной величины фарадеевского вращения от показателя качества материала.

Рис. 1.12. Эффективность пропускания света пленкой поляр для линейно-поляризованного света на входе устройства в зависимости от периода решетки кристалла. (ГГГ — гадолиниево-галлиевый гранат; БПР — материал с большим периодом решетки; ОБПР — материал с очень большим периодом решетки.)

достичь величины равной 60°. Однако эти материалы еще далеки от совершенства и содержат некоторое количество свинца, увеличивающего поглощение. Теоретически наивысший ожидаемый коэффициент пропускания этого класса материалов может составлять 13% [6, 13, 17].

При использовании лазерного излучения, уже являющегося линейно поляризованным, коэффициент пропускания будет вдвое выше того, который указан на рис. 1.11: поляр

В лабораторных условиях для новейших низкопоглощающих, не содержащих свинца пленок с просветляющими покрытиями, при работе с полупроводниковыми инжекционными лазерами на длине волны нм были получены очень высокие коэффициенты пропускания поляр более 65% при оптимизированной толщине (ПКМ при этом составлял 230°). Эти пленки относят к классу пленок с большим периодом решетки (БПР), в которых период решетки увеличивается пропорционально увеличению содержания висмута. Возможны методы дальнейшего увеличения периода решетки и увеличения содержания висмута, приводящие к дальнейшему увеличению поляр до значений, превышающих 95% в ближней ПК области лазерного излучения, 90% для линии спектра в 589 нм и 60% для зеленой линии в 546 нм. Эти планируемые к использованию составы пленок относят к классу материалов с очень большим периодом решетки (ОБПР) (рис. 1.12) [19]. Последние работы по ионной имплантации открыли пути к увеличению анизотропии, так что можно надеяться, что низкие переключающие поля все же будут достигнуты [20].

1
Оглавление
email@scask.ru