[发明专利]一种法拉第效应测试系统

说明书

技术领域

本发明新型涉及一种法拉第效应测试系统的研制，属于磁光仪器技术领域。

背景技术

法拉第效应是指：将透光介质放置于外磁场中，沿外磁场方向入射的光经过介质后其偏振面将发生旋转，这个效应被称为法拉第效应。

法拉第效应最重要的应用领域是光通讯与光信息处理。随着光纤通讯、激光通讯应用不断深入，市场不断扩大，光信息发生和处理器件的研制愈发的关键和紧迫。目前以磁光材料为基础的磁光器件在开发利用上存在光透过率、响应速度和灵敏度以及价格等缺陷。为了探索新型纳米磁光材料及其在通讯器件的应用，需要法拉第效应测试系统来展开科学研究或应用研发。

目前，法拉第效应测试系统在市场上较为多见的教学用法拉第效应测试仪。典型测试仪一般提供的磁场为小于0.9T，其偏振片对光的响应范围是可见光波段，数显偏转角＜90°，测量精度1′。首先，法拉第效应一个很重要的应用是光通讯与光信息处理，而光通讯波长波段在1300-1600nm，是红外光波段，这些测试系统都不能满足要求。其次，磁场太小限制系统的应用范围。法拉第旋转角过小以及对样品大小及形状的限制也使这类系统无法应用到科研或产业化等相关领域。

本发明的目的在于研制出一种法拉第效应测试系统，使其满足光通讯与光信息处理对测试仪器的要求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种法拉第效应测试系统，包括激光光源1，斩波器2，起偏器3，电磁场4，直流电源5，样品架6，检偏器7，光电倍增管8，信号接收分析仪器9，其特征在于：使用斩波器将光源变成脉冲光，增强信噪比，样品台空间高达80mm*80mm*60mm。光源部分可扩展，从330-2300纳米，法拉第转子部分提供了高达1.7T的磁场，法拉第偏转角的精度可达到0.00125°。

本发明结构简单，具有使用方便、响应灵敏度高等优点。可以实现对包括块体、薄膜、单晶、多晶等样品的法拉第效应的测试。通过该系统的组建扩展磁光材料的研究，为研究新型纳米复合材料与稀磁半导体材料的磁光效应提供了平台。

附图说明

附图为本发明的示意图。

具体实施方式

实施例1：NiSO₄.6H₂O晶体的法拉第效应测试

采用水溶液法生长的NiSO₄.6H₂O晶体，外观尺寸为10mm*10mm*2.3mm；光源采用532nm激光；斩波器的频率在65Hz。电磁场从0.25T到1.5T。

将晶体放置在样品架上，旋转检偏器，使之消光；开启电磁场，调节磁场强度，旋转检偏器再次使之消光；改变磁场方向，旋转检偏器第三次使之消光。测试数据经过分析可得NiSO₄.6H₂O晶体在波长为532nm的费尔德常数为5.1°T¹.cm^-1。

实施例2：Tb₃Ga_5-xAl_xO₁₂(x＝14.2)晶体样品法拉第效应测试

采用提拉法生长的Tb₃Ga_5-xAl_xO₁₂晶体，外观尺寸为8mm*8mm*1.6mm；光源采用532nm激光；斩波器的频率在65Hz。电磁场从0.25T到1.5T。

将晶体放置在样品架上，旋转检偏器，使之消光；开启电磁场，调节磁场强度，旋转检偏器再次使之消光；改变磁场方向，旋转检偏器第三次使之消光。测试数据经过分析可得Tb₃Ga_5-xAl_xO₁₂晶体在波长为532nm的费尔德常数为490.9°T¹.cm^-1。