Hva er en Faraday -rotator?

En Faraday -rotator er en enhet uten bevegelige deler som endrer polarisering, eller bølgeformvinkel, av lys som passerer gjennom den.Lys passerer gjennom luft eller andre materialer som en serie bølger, kalt elektromagnetisk stråling, med egenskapene til både elektriske og magnetiske felt.Enheten fungerer etter prinsippet om at lys som passerer gjennom et krystall eller fast gjennomsiktig materiale vil endre polarisering hvis et magnetfelt er til stede.

Oppdaget av forsker Michael Faraday I 1845 var effekten av magnetiske felt på lette bølger det første beviset på at lysvar en elektromagnetisk bølge.Han fant ut at å endre magnetfeltstyrken påvirket polarisasjonsvinkelen på lyset.Navngivet Faraday -effekten, er dette grunnlaget for rotatoren, som bruker den eksperimentelle effekten i en praktisk enhet.

Lys som passerer gjennom mange materialer, inkludert glass og vann, kan ha polarisasjonsvinkelen påvirket uten bruk av magnetfelt.Denne effekten kalles optisk polarisering, og produsenter av solbriller drar nytte av dette ved å produsere linser som blokkerer polariserte vinkler annet enn normalt lys.Når lyset går gjennom, fører magnetfeltet til at lysbølgen blir snudd med en spesifikk mengde.Rotasjonsmengden kan bestemmes av en ligning som bruker magnetfeltstyrken, lengden på krystallen og verden -konstanten til materialet.Denne konstanten er forskjellig for alle materialer og endringer med temperatur;Tabeller med konstanter er publisert for materialer ved forskjellige temperaturer.

Laserutstyr bruker ofte en Faraday -rotator som beskyttelsesapparat, for å forhindre reflektert laserenergi i enheten.Når en laser lager en lysstråle, er den veldig sammenhengende, noe som betyr at den inneholder lys fra en spesifikk bølgeform.Når lyset forlater laseren, reflekteres det ofte eller passerer gjennom annet utstyr, og potensielt kan noe av lyset reflekteres tilbake til laseren.Å legge til en Faraday -rotator forhindrer dette, fordi lyset som går gjennom rotatoren er polarisert typisk 45 deg;fra den opprinnelige bjelken og kan ikke reflektere tilbake.Vinkelen kan varieres, men mer polarisering krever ekstra magnetfeltstyrke.

En ekstra fordel med en Faraday -rotator er at lys som går gjennom den og deretter kommer tilbake i motsatt retning ikke blir rotert tilbake.Hvis lys er polarisert 45 deg;Ved rotatoren, og slår deretter et speil og returnerer, vil rotatoren polarisere det ytterligere 45 deg;.Optiske polariserende filtre, eller enheter som skaper spesifikke grader av polarisering for laboratoriebruk, kan dra nytte av denne effekten.Dette fungerer ved å reflektere noe av lyset tilbake gjennom rotatoren, og skaper to lysstråler som er polarisert i forskjellige vinkler.