База знаний студента. Реферат, курсовая, контрольная, диплом на заказ

УДК 535.6

Е. И. Бессонов, Е. М. Рудой, С. В. Сирота, В. Г. Янов, В. В. Ященко

КОМПЕНСАЦИЯ НЕОДНОРОДНОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПО АПЕРТУРЕ ПУЧКА В ОПТИЧЕСКОМ ВЕНТИЛЕ

В магнитооптических вентилях часто используют постоянные маг­ниты трубчатой формы с осевой намагниченностью. Эти маг­ни­ты обладают существенным недостатком: величина его по­ля не яв­ля­­ется постоянной при перемещении внутри отверстия в на­прав­ле­нии, перпендикулярном оси отверстия. В полярных ко­ор­динатах r и z (z - совпадает с продольной осью отверстия магнита и оп­­тической осью вентиля) величина магнитного по­ля является мини­маль­ной на оси отверстия магнита (то есть, где r = 0), при увеличении радиальной координаты r магнитное поле возрастает. Зави­симость величины магнитного поля Н от радиальной координаты r носит характер, близкий к линейному: Н = Аr + В, где А - коэффициент зависимости магнитного поля от первой степени радиальной координаты r, В - величина  магнитного по­ля на оптической оси.

Магнитное поле не яв­ляется посто­янным по апертуре пучка, величина угла поворота плоскости поляризации равна 45⁰ не на всей апертуре пучка, а только на ее части, это приводит к снижению добротности вентиля.

В оптическом вентиле с кольцевой апертурой ротатора  внутри  ротатора  находится  пустой  объем цилиндрической формы, который можно использовать для повышения добротности вентиля.

В пустую полость внутри ротатора необходимо установить постоянный магнит цилиндрической формы с осевой намагниченностью, причем направление его магнитного поля должно быть противо­положно направлению магнитного поля постоянного магнита труб­чатой формы с осевой намагниченностью [1].

Н1

r1

r2

r

Н2

r1

r2

r

Н3

r1

r2

r

Рис 1. График зависимости ве­­личины магнитного по­ля H1 от радиальной координаты r для посто­янного магнита труб­чатой формы с осевой намагниченностью

Рис. 2. График зависимости величины магнитного по­ля H2 от радиальной координаты r для постоянного маг­нита цилиндрической формы с осевой намагниченностью

Рис. 3. График зависимости суммарного поля H3, создава­емого магнитами трубчатой и цилиндрической форм с осевой намагниченностью

На рисунках 1, 2 и 3 приведены графики, поясняющие формирование магнитного поля в разработанном магнитооптическом вентиле. Эти графики приведены в пределах изменения координаты r от r₁ до r₂, где r₁ – радиус внутренней поверхности ротатора трубчатой формы, r₂ – радиус наружной поверхности ротатора трубчатой формы. Величина магнитного поля H₁, создаваемого магнитом трубчатой формы, возрастает при увеличении r (рис. 1), а величина магнитного поля H₂, создаваемого магнитом цилиндрической формы, убывает при увеличении r (рис. 2). Подбором параметров этих магнитов можно добиться, чтобы величина суммарного магнитного поля H₃ слабо зависела от r при изменении r в пределах от r₁ до r₂ (рис. 3).

Постоянство величины магнитного поля в пределах кольцевой апертуры ротатора трубчатой формы при­водит к равенству угла плоскости поляризации оптического излучения, в результате чего  в результате чего снижается коэффициент поглощения K_пр вентиля в прямом направлении и возрастает коэффициент поглощения K_обр вентиля в обратном направлении. Это приводит к повышению добротности Q вентиля,  которая вводится следующим образом :

Q = K_пр/ K_обр,

4          8          9

1      2     3

5     6       7

Рис. 4. Схема оптического вентиля

в результате чего улучшаются потребительские свойства разработанного оптического вентиля. Он содержит (рис. 4) последовательно расположен­ные на оп­тической  оси  поляризатор 1, преобразователь круглой апертуры оп­ти­че­ско­го пучка в кольцевую апер­туру оптического пучка, в состав которого входят зеркало 2 в форме конусной поверхности и зеркало 3 в форме усеченной конусной поверхности, ротатор 4 кольцевого сечения, преобразователь кольцевой апертуры оптического пучка в круглую апертуру оптического пучка, в состав которого входят зеркало 5 в форме усеченной конусной поверхности и зеркало 6 в форме конусной поверхности. Оптический вентиль содержит также анализатор 7, магнитную систему 8 и постоянный магнит цилиндрической формы с осевой намагниченностью 9. Магнитная система 8 выполнена в

виде постоянного магнита трубчатой формы с осевой намагниченностью.  

ЛИТЕРАТУРА

1. Янов В. Г., Бессонов Е. И., Бессонов П. Е., Оптические вентили. СПб, 2004. С. 94 - 95.

2. Мещеряков Н. Н., Рудой А. Е., Экало А. В., Янов В. Г., Ященко В. В. Оптический вентиль. Патент РФ № 2234113 на изобретение, приор. 14.11. 2002, публ. 10.08.2004, МПК7G 02 F 3/00, 1/00, 1/09.   

УДК 535.6 Е. И. Бессонов, Е. М. Рудой, С. В. Сирота, В. Г. Янов, В. В. Ященко КОМПЕНСАЦИЯ НЕОДНОРОДНОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПО АПЕРТУРЕ ПУЧКА В ОПТИЧЕСКОМ ВЕНТИЛЕ В магнитооптических вентилях часто используют постоянные маг­ниты трубчатой фор

 

• 14:21 05 Июля 2016
  Российско-китайский медуниверситет откроет магистерскую программу по TCM
• 01:21 05 Июля 2016
  На форуме МГУ Россия и Китай обсудят научно-образовательное сотрудничество
• 11:00 04 Июля 2016
  Реморенко: "ЕГЭ-туризм" в России сходит на нет
• 10:52 04 Июля 2016
  Летняя российско-австрийская школа откроется в Москве
• 15:31 01 Июля 2016
  В СПбГУ могут воссоздать географический факультет

Заказать уникальную работу