Способ определения гиромагнитной и гироэлектрической составляющих вектора гирации магнитодиэлектриков на оптических частотах

Способ определения гиромагнитной и гироэлектрической составляющих вектора гирации магнитодиэлектриков на оптических частотах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам магнитооптических исследований магнитных диэлектриков и может быть использовано при создании устройств интегральной оптики. Цель изобретения - повышение достоверности информации о параметрах магнитодиэлектриков. Цель достигается тем, что в расположенном на оптически анизотропной подложке исследуемом образце,помещенном в магнитное поле, с помощью входного призменного согласователя возбуждается оптическая мода, которая распространяется коллинеарно намагниченности и преобразуется в моду другой поляризации. При двух различных ориентациях и двух различных направлениях намагниченности образца находят расстояние, соответствующее максимальному преобразованию мод,определяют коэффициент преобразования, измеряют показатели преломления мод и определяют величины компонент вектора гирации. 1 ил. г (Л

45 17 А1 (1% (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЫ ТВУ (21) 4188450/2) (22) 02 ° 02.87 (46) 30.04.91. Бюл. !1 16 (71) Специальное конструкторское

Ю бюро Физико-технического института им, А.Ф.Иоффе и Физико-технический институт им. A.Ф.Иоффе (72) О.Н.Дикарев, А.Н.Агеев и В.Н.Гриднев (53) 621.317.44 (038.8) (56) Успехи физических наук. Т.143, 1984, вып. I, с.33-72.

Аурачер Ф. и Витте Г. Новая конструкция интегрально-оптического вентиля "Ортис Сом". Т.13, 1975, с. 435-438. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИРОИАГНИТНОИ И ГИРОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮ!И!Х

ВЕКТОРА ГИРАЦИИ !!АГНИТОДИЗЛЕКТРИКОВ

НА ОПТИЧЕСКИХ ЧАСТОТАХ (57) Изобретение относится к способам магнитооптических исследований маг(51)5 С Ol R 33/12// G 02 F 1И9 нитных диэлектриков и может быть использовано при создании устройств интегральной оптики. Цель изобретения — иовьппение достовернос ти информации о параметрах магнитодиэлектриков. Цель достигается тем, что в расположенном на оптически анизотропной подложке исследуемом образце,помещенном в магнитное поле, с помощью входного призменного согласователя возбуждается оптическая мода, которая распространяется коллинеарно намагниченности и преобразуется в моду другой поляризации. При двух различных ориентациях и двух различных направ— лениях намагниченности образца находят расстояние, соответствующее максимальному преобразованию мод,определяют коэффициент преобразования, измеряют показатели преломления мод и определяют величины компонент вектора гирации. 1 ил.

1645917

Изобретение относится к магнитооп-, тическим исследованиям магнитных диэлектриков и может быть использовано .при создании устройств интегральной оптики, Цель изобретения — повышение достоверности информации о магнитооптических параметрах магнитодиэлектриков. 10

На чертеже показана схема, поясняющая предлагаемый способ.

На схеме изображены первый 1 и второй 2 приэменные согласователи,пластина (пленка) 3 из исследуемого маг- 15 нитодиэлектрика и подложка 4 из оптически анизотропного кристапс

Призменные согласователи 1, 2 изготовлены из рутила, К отполированной поверхности оптически анизотропного 20 кристалла 4 прижимается тонкая пластина (пленка) 3 из исследуемого магнитодиэлектрика до возникновения между ними оптического контакта. Анизотропный кристалл — подложка 4 и 25 магнитодиэлектрик — пленка 3 образуют вместе оптический волновод. Толщина пластины (пленки) 3 выбирается достаточно большой, чтобы в волноводе распространялись по крайней мере две моды (TF, — и TY-поляризации1 одного порядка и чтобы распространение мод происходило вдали от их отсечки. Главные значения показателей преломления исследуемого магнитоди35 электрика 3 и подложки 4 известны. С помощью призменного согласователя 1 в волноводе возбуждается одна из мод (например, TEО).

Во вод помещается в достаточно 40 сильное для полного магнитного насыщения внешнее магнитное поле,направление которого соВпадает с направлением распространения моды. По мере распространения света в волноводе

45 происходит преобразование моды ТЕр в моду TM, которая выводится из волновода с помощьк1 второго призменного согласователя ° Последний перемещают Вдоль направления распростра 50 нения света до получения максимального преобразования мод. В этом положении выходной призмы 2 измеряют интенсивности непреобразованной части TF, моды (I>< ) и интенсивност О. тео 55

TM моды (I ) и расстояние, которое о тМо прошел свет в волноводе (1 ), По этим данным вычисляют модуль коэффициента связи мод

1

% Г

Xl I = — — — К

4е

О где К вЂ” коэффициент преобразования тмо (тео тмин) — длина волны йзлучения источника света, а индекс "+" означает, что направление распространения света и направление намагниченности совпадают.

КЕ

@ (3) определяется формулой (4) и Л

R 9e = А (й - — +Л Ь)В где а и Ь вЂ” искомые величины гироэлектрической и гиромагнитной составляющих вектора гирации соответственно, причем

ОО

EM c dH

А =-„ С dxФ

J EHdx о где d — толщина пластины.

Из формулы (4) получаем, что

ph

За+ ЛВЬ

1 (5 3) («® )

4А э (5) Далее изменяют направление намагниченности на обратное и вычисляют аналогичным образом величинуj ® .

Используя стандартную волноводную методику, находят значение постояне ных распространения TF (P ) и ТМО (g ) мод, используя которые, а также

-h величины показателей преломления пластины и подложки, значение .толщины пластины и значения интегралов перекрытия полей, вычисляют мнимую часть коэффициента связи, т.е.

Д У Р НД (2)

Е

% F( где С., — компоненты тензора диэлектрической проницаемости;

Я и Н вЂ” значения электрической и магнитной составляющих соответственно ТЕО и ТИ мод, Реальная часть коэффициента связи

1б4591 (ввв)в ) JRe_#_ ) ) ()й ) (ВеМ. ) — (Яф) 1г Е,, ) - егоDE) (R„g )» -(R «Х)

4А 1. E р, Формула изобретения

- -в в (— вЦ, где k (1

35

Составитель М. Бухаров

Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Редактор И.Келемеш

Заказ 1348 Тираж 443 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

У где Я вЂ” соответствующая компонента тензора диэлектрической проницаемости пластины.

В формуле (5) все величины извест5 ны, кроме а и Ь. Изменяя направление оптической оси подложки относительно направления распространения света и производя аналогичные измерения и вычисления, получают второе уравне- 10 ние (вид его аналогичен (5)) для нахождения искомых величин а и b которые определяют по формулам: а штрихи обозначают, что соответствующие выражения, стоящие в квадратных скобках, вычисляются для двух различных направлений оптической оси подложки относительно направления распространения света, т.е, наприиер, один штрих соответствует первому положению оптической оси подложки, а два штриха соответствуют второму. Дпя упрощения вычислений следует выбирать такие ориентации кристаллов подложки и пластины относительно осей координат на чертеже, 1

7 6 при которых Я = О. Величина А в оптимальномм случ ае должна быть близ кой к величине знакопеременной части

R X,B формуле (4) . Ориентацию оптической оси следует изменять таким образом, чтобы это приводило к заметным изменениям (и

- Р

Если производить змерение при нескольких (больше двух) ориентациях оптической оси подложки, то получаемые дополнительные уравнения можно испольэовать для уточнения искомых величин.

Способ определения гиромагнитной и гироэлектрической составляющих вектора гирации магнитодиэлектриков на оптических частотах, основанный на взаимодействии поляризованного оптического излучения с образцом, помещеннь)м в магнитное поле, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения достоверности информации о параметрах магнитодиэлектриков в исследуемом образце, размещенном на оптически аниэотропной подложке, возбуждают оптическую моду, распространяющуюся коллинеарно намагниченности, которая преобразуется в иоду другой поляризации, и при двух противоположных направлениях намагниченности исследуемого образца для каждой из двух ориентаций подложки находят расстояние, соответствующее максимальному преобразованию мод,определяют максимальный коэффициент преобразования, измеряют эффективные показатели преломления мод и по полученным значениям определяют величины компонент вектора гирации.