Qu'est-ce qu'un rotateur Faraday?
Un rotateur de Faraday est un appareil sans pièces mobiles qui modifie la polarisation, ou l'angle de forme d'onde, de la lumière qui le passe. La lumière passe à travers l'air ou d'autres matériaux comme une série d'ondes, appelées rayonnement électromagnétique, avec les caractéristiques des champs électriques et magnétiques. L'appareil fonctionne sur le principe selon lequel la lumière passant à travers un matériau transparent en cristal ou solide changera la polarisation si un champ magnétique est présent.
découvert par le scientifique Michael Faraday en 1845, l'effet des champs magnétiques sur les ondes légères a été la première preuve que la lumière était une onde électromagnétique. Il a constaté que la modification de la force du champ magnétique affectait l'angle de polarisation de la lumière. Nommé l'effet Faraday, c'est la base du rotateur, qui utilise l'effet expérimental dans un dispositif pratique.
Lumière traversant de nombreux matériaux, y compris le verre et l'eau, peut avoir l'angle de polarisation affecté sans l'utilisation de champs magnétiques. Cet effet est caLa polarisation optique LLED et les fabricants de lunettes de soleil en profitent en produisant des lentilles qui bloquent les angles polarisés autres que la lumière normale. L'effet de l'éblouissement est réduit, car la lumière réfléchie de l'eau ou des bâtiments aura un angle de polarisation différent.
Pour construire un rotateur Faraday, un aimant entoure un matériau transparent. Au fur et à mesure que la lumière passe, le champ magnétique fait tourner l'onde lumineuse par une quantité spécifique. La quantité de rotation peut être déterminée par une équation qui utilise la résistance du champ magnétique, la longueur du cristal et la constante de verdet du matériau. Cette constante est différente pour tous les matériaux et les changements avec la température; Des tableaux de constantes sont publiés pour des matériaux à différentes températures.
L'équipement laser utilise souvent un rotateur Faraday comme dispositif de protection, pour éviter une énergie laser réfléchie dans l'unité. Quand une Cre laserAT un faisceau de lumière, il est très cohérent, ce qui signifie qu'il contient la lumière d'une forme d'onde spécifique. Lorsque la lumière quitte le laser, elle se reflète souvent ou passe par d'autres équipements et potentiellement une partie de la lumière pourrait être reflétée au laser. L'ajout d'un rotateur de Faraday l'empêche, car la lumière passant par le rotateur est polarisée généralement à 45 ° du faisceau d'origine et ne peut pas réfléchir. L'angle peut être varié, mais plus de polarisation nécessite une force de champ magnétique supplémentaire.
Un avantage supplémentaire d'un rotateur de Faraday est que la lumière le traversant puis le retour dans la direction opposée n'est pas tourné en arrière. Si la lumière est polarisée à 45 ° par le rotateur, puis frappe un miroir et revient, le rotateur le polarisera encore 45 °. Les filtres à polarisation optique, ou dispositifs qui créent des degrés de polarisation spécifiques pour une utilisation en laboratoire, peuvent profiter de cet effet. Cela fonctionne en reflétant une partie de la lumière à travers le rotatOu, créant deux faisceaux lumineux qui sont polarisés à différents angles.