ложении электрического поля в направлении распространения све-
та называется эффектом Поккальса. При этом величина разности
фаз расщепленных лучей пропорциональна первой степени напря-
женности поля (линейный электрооптический эффект, а также про-
дольный электрооптический эффект). Наиболее ярко эффект реали-
зуется в кристалле дигидрофосфата калия (КДР).
Эффект Поккельса по сравнению с эффектом Керра имеет мень-
шую зависимость от температуры. Применение этих эффектов ана-
логичны (затворы вращатели плоскости поляризации, индикаторы
электрического поля, модуляторы света).
А.с. 440 606: Оптико-электронное устройство для измерения
мощности, содержащее монохротический источник излучения, маг-
нитооптическую ячейку Фарадея с поляризатором и анализатором,
фотоприемник и усилитель с нагрузкой в выходной цепи, отличаю-
щийся тем, что с целью повышения точности измерения, оно снаб-
жено последовательной цепочкой элементов состоящей из чет-
вертьволновой пластины, электрооптической ячейки Поккельса и
дополниельного анализатора, установленной между анализатором
ячейки Фарадея и фотоприемником.
А.с. 398 153: Модулятор света, включающий в
полупроводниковую структуру генерирующую в домены сильного по-
ля, боковая поверхность или часть боковой поверхности, которая
покрыта диэлектриком, отличающийся тем, что с целью расширения
частотного диапазона модулируемого излучения, уменьшение по-
терь и увеличение коэффициента модуляции, диэлектрическое пок-
рытие выполнено из материала с константой электрооптического
эффекта большей, чем у материала полупроводниковой структуры.
16.4. Магнитооптические явления.
К ним относят группу явлений,
связанных с прохождением электромагнитного излучения через ве-
щества помещенные в магнитном поле.
16.4.1. Эффект Фарадея.
Если линейно-поляризованный свет
проходит через вещество помещенное в магнитное поле, вектор
напряженности которого совпадает с напряжением распространения
света, то плоскость поляризации света поварачивается на неко-
торый угол. Этот угол пропорционален длине пути света в ве-
ществе и напряженности поля, и обратно пропорционален квадрату
длины волны. Зависит он от свойств вещества. Так, он сильно
изменяется вблизи линий поглощения данного вещества. особенно
сильный эффект наблюдается в тонких прозрачных пленках железа,
никеля и кобальта. При прохождении света в прямом и обратном
направлении углы поворота вследствии эффекта Фарадея не ком-
пенсируются, а суммируются, в отличии от естественного враще-
ния поляризации в некоторых веществах. Диамагнетики в магнит-
ном поле всегда обнаруживают положительное вращения (т.е.
вращение по часовой стрелке, если смотреть по направлению по-
ля), пара и ферромагнетики - отрицательные.
А.с. 491 916: Позиционно-чувствительный датчик с магнито-
оптической модуляцией, содержащий поляризатор, анализатор и
ячейку Фарадея, отличающийся тем, что с целью повышения чевс-
твительности, магнитооптический активный элемент ячейки Фара-
дея выполнен из составных двух частей, например, призм с про-
тивоположным по знаку постоянными Верде, расположенных в
симметрично относительно оптической оси системы.
Природа эффекта обьясняется различным влиянием магнитного
поля на скорость распространения в веществе првоциркулярно и
левоциркулярно поляризованных световых волн, в результате чего
между ними накапливается разность фаз, приводящая при их сло-
жении к возникновению волн с повернутой плоскостью поляризации
(8).
Как обычно, возможные применения вытекают из физической
сущности эффекта;управление поворотом плоскости поляризации с
помощью магнитного поля или же измерение магнитных полей по
углу поворота плоскости поляризации.
А.с. 412 698: Оптический квантовый генератор, содержащий
задающи генератор, оптический квантовый усилитель и установ-
ленные между ними согласующее устройство, отличающеесятем, что
с целью улучшения однородности пучка без уменьшения его мощ-
ности, согласующее устройство выполнено ввиде расположенного
между двумя поляризаторами элемента, обладающего измеряющейся
по радиусу вращательной способностью.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестые
названного элемента использован вращатель Фарадея, выполненный
ввиде цилиндра из свинцового стекла установленного в соленои-
де.
А.с. 479 147: Устройство магнитооптического воспроизведе-
ния информации с магнитного носителя, содержащее источник
плоскополяризованного света, анализатор, фотоприемник и маг-
нитную головку, отличающееся тем, что с целью повышения чувс-
твительности, его магнитная головка снабжена магнитооптическим
кристаллом установленным на участке заднего зазора, располо-
женным на одной линии между источником плоскополяризованного
света и анализатором пучка этого света.
Часто эффект Фарадея используют для создания невзаимных
элевентов т.е. устройств, пропускающих излучение только в оп-
ределенном направлении (6).
Оптический вентель состоит из двух поляризаторов, скрещен-
ных под углом 45 градусов и элемента Фарадея, помещенного меж-
ду ними. Элемент расчитан так, что вращая плоскость поляриза-
ции света на 45 градусов, и свет проходит через второй
поляризатор. Луч, идущий в обратном направлении, вращается в
ту же сторону, что и прямой луч и оказывается повернутым на 90
градусов относительно первого поляризатора, и значит не про-
пускается им. В частноссти такие вентили используют в лазерах
бегущей волны и и в оптических усилителях.
В СВЧ-технике для создания вентилей, фазовращателей и цир-
куляторов широко исполуют эффект Фарадея на ферритах, которые
практически прозрачны для электромагнитных волн этого диапазо-
на (дици-санти и миллиметровые радиоволны).
16.4.2. Существует и так называемый обратный эффект Фара-
дея - возникновение в среде магнитного поля под действием мощ-
ного циркулярнополяризованного света, вызывающего циркулярное
движение электронов (1).
16.4.3. Частным случаем эффекта Фарадея является магнито-
оптический эффект Керра - при отражении под любым углом, в том
числе и по нормали к поверхности, линейнополяризованного света
от намагниченного ферромагнитика возникает элептическиполяри-
зованный свет. Фактически, магнитооптический эффект Керра -
это вращение плоскости поляризации части излучания в тонком
поверхностном слое ферромагнитика в магнитном поле.
Магнитооптическая установка для автоматической записи маг-
нитных характеристик ферромагнетика, в которой использование
магнитооптического эффекта Керра позволяет снимать кривые на-
магничивания и дистеризиса на учатках поверхности размером 1
мк2. (приборы и техника эксперимента, 1973,нр-5, стр. 215-217)
16.4.4. При распространении света в веществе перпендику-
лярно магнитному полю возникает двойное лучепреломление, вели-
чина которого пропорциональна квадрату напряженности магнитно-
го поля. (ээфект Коттона-Муттона).
Наложение сильного магнитного поля ориентирует хаотически
расположенные молекулы (если последние имеют постоянный маг-
нитный момент), что и приводит к оптической анизотропии. Этот
эффект много слабее, чем электрооптических эффект Керра, а в
технике применяется редко.
Механизм всех магнитооптических явлений тесно связан с ме-
ханизмом прямого и обращенного эффекта Зеемана.
16.4.5. Прямой (обращенный) эффект Зеемана
состоит в расщеплении спектральных линий испускаемого (погло-
щаемого) излучения под действием магнитного поля на излучающее
(поглощающее)вещество. При этом неполяризованное излучение с
частотой направления поля расщепляется на два компанета (ли-
нии) с частотами и , первая из которых поляризована по левому
кругу, а вторая по правому. В направлении же перпендикулярном
поля расщепление имеет такой характер: имеется при линей-
ном-поляризованные компоненты с чатотамти.
Крайние компоненты поляризованны перпендикулярно магнит-
ному полю средние же, с неизхменной частотой поляризованна
вдоль поля и по интенсивности вдвое привосходит соседние. Ве-
личина смещения частоты пропорциональна индукции магнитного
поля. Эффект Зеемана обусловлен расщеплением в магнитном поле
энергетических уровней атомов или молекул на подурони, между
которыми возможны квантовые переходы.
ФРГ патент 1 287 836: Кольцевой лазер для определения ско-
рости вращения имеет трубу и отражательные зеркала, которые
создают замкнутый оптический контур, включающий ось лазера, а
также средства с помощью которых световые лучи обособляются и
накладываются, циркулируя в оптическом контуре в противополож-
ных направлениях. Лазер отличается тем, что предусмотрено уст-
ройство служащее для воздействия на трубу лазера осевого маг-
нитного поля таким образом, что в соответствие с эффектом
Зеемана, создается два луча с противоположной круговой поляри-
зацией. Предусмотрено устройство, которое обеспечивает посту-
пательное движение только одного такого луча в каждом направ-
лении вдоль оптического контура.
США патент 3 796 499: Аппарат предназначен для реализации
способа определения концентрации парамагнитного материала в
газовой смеси. Образец смеси подвергают воздействию магнитного
поля средней напряженности и освещают лазерным излучением пос-
тоянной частоты. Магнитное поле энергетическими уровнями в па-
рамагнитном материале до величины, соответствующей условию ре-
зонансас лазерным излучением. Для количественной корреляции
вариации интенсивности лазерного излучения, проходящего через
смесь, как функция напряженности магнитного поля используют
стандартные процедуры детектирования. В случае окиси азота
способ достаточно чувствителен, чтобы обнаруживать концентра-
ции, значительно меньше, чем одна часть на миллион.
В заключении отметим, что механизм эффекта Фарадея, по
сути дела, обусловлен обращенным эффектом Зеемана. Им же обь-
сняется избирательное поглощение радиоволн парамагнитными те-
лами, помещенными в магнитное поле (см. "Электронный парамаг-
нитный резонанс") (1,6,7,9).
16.5.Существует ряд явлений,при которых оптическая ани-
зотропия в среде вызывается воздействием из нее энергии свето-
вого излучения.Кним относится эффект фотодихроизма,а также по-
ляризация люминесценции.
16.5.1. Дихроизм - это зависимость величины поглощения
телами света от его поляризации.Это свойство,в той или иной
мере,присуще всем поглощающим свет веществам,обладающим ани-
зотропной структурой.Классический пример такого вещества -
кристалл турмалина. Он обладает двойным лучепреломлением и,
кроме того очень сильно поглощает обыкновенный луч.Поэтому да-
же из тонкой пластины турмалина естественный свет выходит ли-
нейно-поляризованным.Дихроизм обнаруживает не только кристаллы
но и многочисленные некристаллические тела,обладающие естест-
венной или искуственно созданной анизотропией (молекулярные
кристаллы,растянутые полимерные пленки,жидкости,ориентирован-
ные в потоке и т.д.).
Эффект фотодихроизма состоит в возникновении дихроизма в
изотропной среде под действием на эту среду поляризованного
света. Свет вызывает фотохимические превращания молекул ве-
щества, изменяя коэффициент их поглощения. Поляризованный свет
преимущественно взаимодействует с молекулами определе ориента-
ции ,что и приводит к появлению анизотропии поглощения (1)
16.5.2. Естественная оптическая активность.Кроме сред с
линейным дихроизмом (т.е. с различным поглощением света,обла-
дающего различной линейной поляризацией) существуют среды,об-
ладающие циркулярным дихроизмом,по разному пог правоциркуляр-
