（行业）磁光晶体材料的研究现状与发展趋势

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1、磁光晶体材料的研究现状与发展趋势摘要：简要介绍了磁光晶体材料的一些基本理论，通过对磁光晶体材料应用的器件进行了解磁光晶体材料的优势、缺点以及发展的历程。通过不同的磁光品体材料的介绍，了解他们的结构特性，生长过程以及生产技术。通过各种方而的了解，理解其发展的方向及其困难Z处，并从中思考解决的方法。关键词：晶体材料，旋磁光晶体，研究现状，发展趋势Magneto-opticalcrystaimaterials'ResearchandDevelopmentWuzhuofuDepartementofOptoelectronicInformationEngineering,JinanUnive

2、rsity,Guangzhou,China510632Abstract:Itintroducessomethingaboutmagneto-opticalcrystalbymaterialanddevice・Weuseittoknowhistoryofmagneto-opticalcrystai.Wecanseethestrongpointandtheweaknessaboutit.Understandthestructureofthemandsolvetheproblem・magneto-opticalcrystal,KeyWords:crystallinematerialSit

3、uationofStudy,development目录61介绍(4)61.1磁光晶体的定义(4)§1・2磁光晶体的发现.(4)81.3磁光晶体的应用.(4)62基本原理&2・1磁光效应・•.62.2法拉笫效应.52.3克尔效应….62.4塞曼效应...63分类(7)§3.1晶体材料的分类.(7)64研究现状54.1磁光晶体材料的应用领域.§4.2基于磁光晶体材料制作的一些器件介绍.1光隔离器・・・・・-2光纤电流传感器.—3激光陀螺.—4微波器件—5YIG单晶h日***********************54,3各种磁光晶体材料的研发以及数据.65发展趋势(14)66结论(14

4、)参考文献(15)61介绍§1.1磁光晶体的定义晶体在外磁场的作用下，线偏振光通过该晶体时光的偏振面发生旋转的现象称为法拉弟效应.此种晶体称为磁旋光晶体，简称磁光晶体。§1.2磁光晶体材料的发现历史上对光和磁的关系的探索也是一个很重要的问题，虽则这个问题没有电磁现象那样突击，但是就其所达到的理论高度和为之所付出的努力而言，前者是不逊于后者的。人类对光磁的关系的认识，是从晶体的口然旋光性现象开始的。阿喇戈发现的偏振光通过石英品体时的旋转现彖（1811年）和法拉第发现的电磁旋转现象（1821年）是一组类似的现彖。（1）后来经过一系列的实验与实践，磁光材料被开始应用于器件的制作，磁光晶体

5、也在其中逐渐发现并加以应用。§1.3磁光晶体材料的应用磁光晶体主要应用在光纤通信与集成光学器件、计算机存储、逻辑运算和传输功能、磁光显示、磁光记录、微波新型器件及激光陀螺等领域。各种器件需耍的磁光品体材料都不同，随着磁光品体材料的不断发现，可用以器件的范围也在不断扩大。62基本原理52.1磁光效应磁光效应是指处于磁化状态的物质与光之间发生相互作用而引起的各种光学现象。包括法拉第效应、克尔磁光效应、塞曼效应和科顿-穆顿效应等。这些效应均起源于物质的磁化，反映了光与物质磁性间的联系。52.2法拉第效应1845年法拉第(MichalFaraday)发现玻璃在强磁场的作用卜•貝有旋光性,加

6、在玻璃棒上的磁场引起了平行丁磁场方向传播的线偏振光偏振而的旋转。此现象被称为法拉笫效应。法拉第效应第一次显示了光和电磁现象之间的联系。促进了对光木性的研究。之后费尔德(Verdet)对许多介质的磁致旋转进行了研究，发现法拉第效应在固体、液体和气体中都存在。大部分物质的法拉第效应很弱，掺稀土离了玻璃的费尔徳常数稍大。近年来研究的Y1G等品体的费尔徳常数较大，从而大大捉高了实用价值。法拉第效应有许多重用的应用，尤其在激光技术发展后，其应用价值倍增。如用于光纤通讯系统屮的磁光隔离器，因为偏振面的磁致旋转取决于磁场的方向，与光的传播方向无关，由此口J设计成光隔离器，使光沿规定的方向通过同时

7、阻挡反向传播的光，从而减少光纤中器件表面反射光对光源的干扰；磁光隔离器也被广泛用于激光多级放大技术和高分辨的激光光谱技术，激光选模等技术中。法拉第效应的弛豫时间不大于10-10秒量级。在激光通讯，激光雷达等技术屮已发展成类似微波器件的光频环行器、调制器等，利用法拉第效应的调制器(磁光调制器)在Im〜5m的红外波段将起重用作用。且磁光调制器需要的驱动功率较电光调制器小的多。对温度稳定性的耍求也较低。所以磁光调制是激光调制技术的重用组成Z—，也常用于激光强度的稳定装置。又