ファラデー回転子とは

ファラデー回転子は、通過する光の偏光、または波形の角度を変更する可動部品のないデバイスです。 光は、電磁界と磁界の両方の特性を備えた電磁放射と呼ばれる一連の波として、空気または他の材料を通過します。 この装置は、磁場が存在すると結晶または透明な固体材料を通過する光が偏光を変化させるという原理に基づいて動作します。

1845年に科学者マイケル・ファラデーによって発見された、光波に対する磁場の効果は、光が電磁波であるという最初の証拠でした。 彼は、磁場強度の変化が光の偏光角に影響することを発見しました。 ファラデー効果と名付けられたこれは、実際のデバイスで実験効果を使用する回転子の基礎です。

ガラスや水を含む多くの材料を通過する光は、磁場を使用しなくても偏光角に影響を与える可能性があります。 この効果は偏光と呼ばれ、サングラスのメーカーは通常の光以外の偏光角をブロックするレンズを製造することでこれを利用しています。 水や建物からの反射光は異なる偏光角を持つため、グレアの影響は減少します。

ファラデー回転子を作成するために、透明な材料を磁石で囲みます。 光が通過すると、磁場により光波が特定の量だけ回転します。 回転量は、磁場強度、結晶の長さ、および材料のベルデ定数を使用する方程式によって決定できます。 この定数はすべての材料で異なり、温度によって変化します。 温度の異なる材料の定数の表が公開されています。

レーザー機器は、多くの場合、ファラデー回転子を保護デバイスとして使用して、ユニットへの反射レーザーエネルギーを防ぎます。 レーザーが光のビームを作成するとき、それは非常にコヒーレントです。つまり、1つの特定の波形の光が含まれています。 光がレーザーを離れると、多くの場合、反射または他の機器を通過し、潜在的に光の一部が反射してレーザーに戻る可能性があります。 ファラデー回転子を追加すると、これを防ぐことができます。回転子を通過する光は、通常、元のビームから45°偏光されており、反射できないためです。 角度は変えることができますが、より多くの分極には追加の磁場強度が必要です。

ファラデー回転子のもう1つの利点は、ファラデー回転子を通過して反対方向に戻る光が逆回転しないことです。 光が回転子によって45°偏光された後、ミラーにぶつかって戻ってきた場合、回転子はそれをさらに45°偏光します。 光学偏光フィ​​ルター、または実験室で使用する特定の偏光度を作成するデバイスは、この効果を利用できます。 これは、回転子を通して光の一部を反射し、異なる角度で偏光された2つの光ビームを作成することにより機能します。