Szkło nieliniowe dla fotoniki. Cz. 5, Szkła Verdeta-Faradaya

• Autorzy: Romaniuk R.

Warianty tytułu

EN

Nonlinear glasses for photonics. Pt. 5, Verdet-Faraday glasses

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Szkła, obok półprzewodników i metali, są podstawowym materiałem do budowy elementów w optoelektronice i mikroelektronice. Praktyczna wiedza o szkłach rozszerza się wraz z rozwojem ich zastosowań w telekomunikacji i budowie mikrosystemów. Wiele elementów funkcjonalnych fotoniki budowanych jest ze szkieł nieliniowych. Optyczne zjawiska nieliniowe indukowane w szkle pozwalają na budowę nowych mikroelementów fotonicznych zastępujących złożone rozwiązania klasycznej optyki objętościowej. W artykule, który jest piątą częścią, cyklu prac o szkłach nieliniowych, zdefiniowano szkła magnetooptyczne i pokazano ich właściwości poprzez porównanie ich charakterystyk ze szkłem krzemionkowym. Skręcenie płaszczyzny polaryzacji światła spolaryzowanego jest proporcjonalne do stałej materiałowej szkła Verdeta oraz do długości drogi interakcji szkła z polem magnetycznym. Stąd najlepszymi czujnikami magnetooptycznymi na szkle Faradaya są światłowody. Porównano dane materiałowe dla różnych szkieł. Omówiono problemy konstrukcyjne i maskowanie efektu Faradaya przez inne efekty optyczne wprowadzające dwójłomność i skręcenie płaszczyzny polaryzacji lub zjawiska depolaryzacyjne. Omówiono mechanizmy dyspersji stałej Verdeta. Wśród szkieł magnetooptycznych wyróżniono szkła magnetostrykcyjne i magnetosprężyste. Niektóre rodzaje szkieł wykazują odwrotne zjawisko magnetooptyczne.

EN

Glasses, together with semiconductors and metals, are fundamental materials for building of components for optoelectronics and microelectronics. Practical knowledge about glasses extends considerably with strong development of their applications in telecommunications and the construction of microsystems. Many functional components of the photonics is manufactured of nonlinear glasses. Nonlinear optical phenomena induced in glasses allow for building of new micro-components, replacing complex solutions of classical volume optics. The paper, which is the fifth part of a cycle on nonlinear glasses, defines magneto optic glasses and shows their properties via comparison of their characteristics with pure silica glass. Rotation of the polarization plane of polarized light is proportional to the Verdet constant of the glass and the interaction length with magnetic field. Thus, the best magneto optic sensors from Faraday glasses are optical fibers. There were compared material data for various glasses. There were debated construction problems and masking of Faraday effect by other optical effects introducing birefringence, polarization plane rotation and depolarization effects. Dispersion mechanisms for the Verdet constant were presented. There were distinguished magne-tostrictive and magnetoelastic glasses from the magnetooptic family. Certain glasses exhibit the inverse magnetooptic effect.

Słowa kluczowe

PL

szkła optyczne; fotonika; szkła magnetooptyczne; szkła magnetostrykcyjne; szkła magnetosprężyste; szkła odwrotnie magnetooptyczne; stała Verdeta; zjawisko magnetooptyczne Faradaya; zależność Becquerela

EN

optical glasses; photonics; magneto-optic glasses; magnetostrictive glasses; magnetoelastic glasses; inversely magneto-optic glasses; Verdet constant; magnetooptic Faraday effect; Becquerel relation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 49, nr 10
• Strony: 69--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab.

Twórcy

autor

Romaniuk R.

• Politechnika Warszawska, Instytut Systemów Elektronicznych

Bibliografia

• [1] Yamane M., AsaharaY.: Glasses for photonics. Cambridge University Press, 2000.
• [2] Agraval G. P.: Nonlinear fiber optics. Academic Press, Boston, 1989.
• [3] Fournier J., Snitzer E.: The nonlinear refractive index of glasses. IEEE J. on Quantum Electronics, May 1974, vol. 10, issue 5, pp. 473 - 475.
• [4] Weber M. J.: Handbook of optical materials. CRC Press, New York, 2003.
• [5] Musikant S., Thompson B. J.: Optical materials, A series of advances, vol. 1, Marcel Dekker, New York, 1999.
• [6] Szwedowski A.: Materiałoznawstwo optyczne i optoelektroniczne. WNT, Warszawa, 1996.
• [7] Yinlan R., Jarvis R. A., Rode A. V., Madden S., Luther-Davies B.: Wavelength dispersion of Verdet constants in chalcogenide glasses for magneto-optical waveguide devices. Optics Communications, 2005, vol. 252, no 1 - 3, pp. 39 - 45 .
• [8] Darvin C.G., Watson W.H.: The constants of the magnetic dispersion of light, Proc.Royal Society of London, vol.114, no. 768 (Apr. 1, 1927), pp. 474-490.
• [9] Ballato J., Snitzer E.: Fabrication of fibers with high rare-earth concentrations for Faraday isolator applications. Applied Optics, vol. 34, Issue 30, p. 6848.
• [10] www.xaot.com Faraday Rotator Glass
• [11] Qiu J., Hirao K.: The Faraday effect in diamagnetic glasses. 1998, Material Research Society, JA805-043.
• [12] Hertel R.: Microscopic theory of the inverse Faraday effect. http://arxiv.orq/abs/cond-mat/0509060 (2005).
• [13] KimelA. V., KirilyukA., Usachev P. A., Pisarev R. V, Balbashov A. M. Rasing Th.: Ultrafast non-thermal control of magnetization by instantaneous photomagnetic pulses. Nature 435, pp. 655-657 (2005).
• [14] Williams P. A., et al.: Temperature dependence of the Verdet constant in several diamagnetic glasses. Applied Optics, vol. 30, p. 1176 (1991).
• [15] Ballato J., Snitzer E.: Fabrication of fibers with high rare earth concentration for Faraday isolartor applications. Appl. Opt, vol. 34, p. 6848(1995).