磁光效應玻璃

和磁場平行的人射偏振光，通過置於磁場中的透明物質，按照θ=VlH產生偏轉現象稱為法拉第效應。式中，θ為偏轉角，l為物質的長度，H為磁場強度，V為物質的固有常數，稱弗爾德常數，逆磁性取正，順磁性取負。V值大的材料被用於雷射光學系統中的光學隔離器元件、人造衛星的遠距離操縱，大電流測定等，稱磁光元件。與單晶體比較，玻璃的V值雖較小，但易製得均勻的各向同性、大尺寸製品，增大l，實際上就使θ增大。所以願用玻璃製造磁光元件。

基本介紹

• 中文名：磁光效應玻璃
• 外文名：Magneto-optical effect glass
• 原理：法拉第效應
• 屬性：功能玻璃

組成及製造

順磁玻璃是將適當高濃度的稀土離子溶解在基礎玻璃中而製得。一般地講，三價稀土氧化物玻璃屬於順磁玻璃，因為它們的偏振面在磁場作用下產生順磁效應，即產生磁場的電流方向與偏振面的旋轉方向相一致。如圖可表明不同系統玻璃的弗爾德常數與稀工離子種類的關係，包括矽酸鹽、硼酸鹽和磷酸鹽。表中所列數字屬於順磁旋轉，但也包括基礎玻璃的逆磁旋轉，因此可以認為，順磁旋轉只與稀土氧化物濃度有關，而與基礎玻璃組成無關，並且弗爾德常數近似正比於稀土離子的濃度。但是，為了製得穩定的玻璃，稀土離子的含量應控制在20%一30%(摩爾分數)之間。含Ce³⁺、pr³⁺、Tb³⁺或Dy³⁺的玻璃，它們的弗爾德常數之所以很大，是由於Ce³⁺和pr³⁺在近紫外區的色散大，而pr³⁺和Dy³⁺的磁矩也很大的原因。

三種磁光玻璃系統的法拉第效應

套用

磁光玻璃常用於調製雷射或用作只讓通過一個方向的光隔離器，如圖所示：輸入方向的線偏振光在磁光玻璃中旋轉了45°，調節磁場，同樣配置45°的偏振面，通過輸出方向的偏振器。從反方向射過來的雷射，在磁光玻璃中又一次旋轉45°，兩偏振面互成直角，光就不能通過，達到隔離目的，這對雷射核聚變反應尤為適用。

利用已知弗爾德常數的磁光玻璃，根據偏振面的旋轉角度，可以測定磁場強度，反之，根據高壓電線周圍產生的磁場，也可以測定高壓電流的大小。

光隔離器原理