Co je to rotátor Faraday?

Faraday Rotator je zařízení bez pohyblivých částí, které mění úhel polarizace nebo úhlu vlny, světla procházejícího skrz něj. Světlo prochází vzduchem nebo jinými materiály jako řada vln, nazývaných elektromagnetické záření, s vlastnostmi elektrických i magnetických polí. Zařízení pracuje na principu, že světlo procházející krystalem nebo pevným průhledným materiálem změní polarizaci, pokud je přítomno magnetické pole.

Objevený vědcem Michaelem Faradayem v roce 1845 byl účinek magnetických polí na vlny světla prvním důkazem, že světlo je elektromagnetická vlna. Zjistil, že změna síly magnetického pole ovlivnila úhel polarizace světla. Pojmenoval Faraday Effect, toto je základem rotátoru, který používá experimentální efekt v praktickém zařízení.

Světlo procházející mnoha materiály, včetně skla a vody, může mít úhel polarizace ovlivněn bez použití magnetických polí. Tento efekt je caOptická polarizace a výrobci slunečních brýlí to využívají tím, že to využívají čočky, které blokují polarizované úhly jiné než normální světlo. Účinek oslnění je snížen, protože odrazené světlo z vody nebo budov bude mít odlišný úhel polarizace.

Aby se vytvořil rotátor Faraday, magnet obklopuje průhledný materiál. Když světlo prochází skrz, magnetické pole způsobuje, že se světelná vlna změní na konkrétní množství. Množství rotace může být stanoveno rovnicí, která používá sílu magnetického pole, délku krystalu a Verdetovou konstantu materiálu. Tato konstanta se liší pro všechny materiály a změny s teplotou; Tabulky konstant jsou publikovány pro materiály při různých teplotách.

Laserová zařízení často používá jako ochranné zařízení Faraday Rotator, aby se zabránilo odražené laserové energii do jednotky. Když laserový creJe to paprsek světla, je velmi koherentní, což znamená, že obsahuje světlo jedné specifické vlny. Jak světlo opouští laser, často se odráží nebo prochází jiným vybavením a potenciálně by se některé světlo mohlo odrazit zpět do laseru. Přidání rotátoru Faraday to zabraňuje tomu, protože světlo procházející rotátorem je polarizováno obvykle 45 ° od původního paprsku a nemůže odrážet zpět. Úhel může být měněn, ale více polarizace vyžaduje další sílu magnetického pole.

Další výhodou Faradayho rotátoru je to, že skrz něj procházející světlo a poté se vrací v opačném směru, není otočeno dozadu. Pokud je rotátor polarizován 45 ° a poté zasáhne zrcadlo a vrací se, rotátor jej polarizuje dalších 45 °. Tento efekt mohou využít optické polarizační filtry nebo zařízení, která vytvářejí specifické stupně polarizace pro laboratorní použití. To funguje tím, že odráží některé světlo zpět přes rotaNebo vytvoření dvou světelných paprsků, které jsou polarizovány v různých úhlech.