Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Арратуна Р. -> "Оптические вычисления" -> 11

Оптические вычисления - Арратуна Р.

Арратуна Р. Оптические вычисления — М.: Мир, 1993. — 441 c.
Скачать (прямая ссылка): opticheskievichesleniya1993.pdf
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 175 >> Следующая

направление приложенного поля и его величина превышает I Hk-MSL
Используемые в экспериментах пленки с дефектами, служащими центрами
образования доменов, принципиально дают гистерезисные петли вида,
показанного
пунктиром.
переключение доменов посредством приложения внешнего поля является
полезным методом определения дефектов в пленках большой площади [10].
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 d в среде
0 = 0F-d, (1.1)
где удельный угол поворота плоскости поляризации 0F, приходящийся на
единицу длины, является функцией длины волны, что показано на рис. 1.10
для типичного магнитооптического граната. " ,
Глава 1. Магнитооптические модуляторы света 27
Х(нм)
Рис. 1.10. Коэффициент поглощения а, удельный угол поворота плоскости
поляризации 0? и показатель качества материала 20Р/ос 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
см-1;
28
Часть I. Пространственные модуляторы света
б) удельным углом поворота плоскости поляризации магнитооптического
материала, заданным в градусах/см;
в) толщиной магнитооптического слоя d\
г) углом Фо между осью анализатора и осью у (рис. 1.3);
д) коэффициентами пропускания ТР и ТА поляризатора и анализатора ("100%
Для кристаллических поляризаторов и обычно 70-80% для поляризующих
пленок).
В зависимости от двух состояний намагниченности полный коэффициент
пропускания задается выражениями
Tt - 0,5TPTA exp (- ad) sin2 (0O + 0FcO (1.2)
и
Ть = 0,5ТрТа exp (- ad) sin2 (ф0-(r)Fd). (1.3)
Коэффициент пропускания Tt описывает "пропускающее" свет состояние
устройства, а Тъ - соответственно "запирающее" состояние. Отношение Tt/Tb
называется оптическим контрастом переключения С.
q s*na (Ф о ~1~ (14)
sin2 (ф0 - Qpd)'
Следовательно, эта величина определяется только параметром материала 0f-
c( и углом поворота анализатора 00-
Так как параметры материала зависят от длины волны света X, то Tt, Ть и С
имеют вид
Tt = Tt(X), Ть = Ть(Х), гС = С](1). (1.5)
При заданной длине волны X контраст переключения и коэффициент
пропускания могут быть оптимизированы в зависимости от толщины d
магнитооптической пленки. Это дает Ф0 - = @Fd при С= оо:
donT = "2(c)7arctg {2 (1-6)
Немане = 0,57а7*р 4(20f/K)2 expf-arctg{2(2eyj/K)}|. (1.7)
V /макс 1+4 (20//а)2 ч (20/г/а) / V '
Таким образом, максимум Т(Х) является функцией параметра 20/г/а, 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
Г(Х)макс и величины фарадеевского вращения плоскости поляризации 2donTSF,
необходимой для достижения максимума пропускания.
В настоящее время ПКМ получаемых в лабораторных условиях материалов
составляет в видимой области менее 50°. Be-
Г лава 1. Магнитооптические модуляторы света 29
личина 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
Тt, макс И оптимальной величины фарадеевского вращения 2d0T,TQf от
показателя качества материала.
Период решетки, А1 ^
Рис. 1.12. Эффективность пропускания света пленкой Г;, лии. 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
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 175 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed