光是一種電磁波,如何調(diào)控光是一個世界性的熱點(diǎn)話題,也是集成光子學(xué)領(lǐng)域長期存在的難題。不像電子,光子不帶電荷,無法直接利用電場或磁場來控制,但是光能跟物質(zhì)發(fā)生相互作用,只要有效地調(diào)控物質(zhì)的屬性,就能達(dá)到調(diào)控光的目的。通過磁場調(diào)控光和磁光材料相互作用的法拉第磁光效應(yīng)和克爾磁光效應(yīng)就是調(diào)控光的有效手段。自然界中材料的磁光效應(yīng)在可見光頻段非常弱,大大限制了磁光效應(yīng)的應(yīng)用,因此重新設(shè)計材料來增強(qiáng)磁光效應(yīng)變得非常重要。從最基本的麥克斯韋方程組出發(fā),結(jié)合有限元法,分析了磁光效應(yīng)的電磁特性,并提出了磁光效應(yīng)的增強(qiáng)方案。利用磁光效應(yīng)的時間反演對稱破缺和洛倫茲非互易性,設(shè)計出了左/右旋圓偏振光濾波器和單向傳輸器件,并研究了磁光材料隨機(jī)介質(zhì)的相干背散射現(xiàn)象。具體內(nèi)容包括:1、以線偏振光沿磁化方向傳播的情況為例,通過非共振和共振的方法增強(qiáng)磁光效應(yīng)。對于非共振增強(qiáng)方法,利用有效介質(zhì)理論,在鉍鐵石榴石薄層中加入負(fù)介電常數(shù)的金屬薄層,調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的有效介電常數(shù),使得有效介電常數(shù)張量的對角項為真空介電常數(shù),能將克爾旋轉(zhuǎn)角增大到約90°,并且工作帶寬非常寬。在共振增強(qiáng)方法中,利用光在秘鐵石榴石薄層中的共振,可以同時增強(qiáng)克爾... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１?一朿ｙ方向線偏振光入射到介質(zhì)后的透射和反射示意圖

的本征態(tài)電場（１．２．１１）和（Ｌ２．１２）分別為ｓ光和ｐ光。如圖ｌ－４（ａ）中的ｊｚ平面內(nèi)，??以ｓ光入射，由公式（１．２．１０）可知，不發(fā)生磁光效應(yīng)，磁光介質(zhì)等效于相對介電常??數(shù)為ｑ的各項同性介質(zhì)，如圖１－４?（ｂ）所示。根據(jù)公式（１．３．７），這個本征態(tài)的折射??公式為??７＾?＝?§?（丨＿３．丨２）??如果ｑ?＝?￣，則ｓ偏振光在界面上不發(fā)生折射和反射，如圖ｌ－４（ｃ）所示，Ｓ光將??沿原來的路徑繼續(xù)傳播。??？?１?ｅｓｓ１??８??

光在不同介質(zhì)的界面處都會發(fā)生反射和折射，Ｋｅｎ？磁光效應(yīng)即為磁光介質(zhì)改??變反射光偏振狀態(tài)的現(xiàn)象。為了簡單，假設(shè)在兩個半無限的界面處，一束Ｙ方向??的線偏振光沿；ｃ軸正方向垂直入射，如圖１－９所示。??，ｒ％?ｙ?＇ｍｌ??Ｆｔ?———Ｘｆ＼?１／—＂?Ｉ??ｋｌ?．?－ｒｒ＾??｜?ｉ?§?ｉＬ－?ｉ??圖１－９?一束．ｖ方向線偏振光沿；ｃ軸正方向垂直入射，在各向同性介質(zhì)和磁光介質(zhì)界面上的折??射反射示意圖，其中兩束折射光分別為左右旋圓偏振光。??１２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]《夢溪筆談》研究的主要內(nèi)容與成果概覽[J]. 潘天華.  鎮(zhèn)江高專學(xué)報. 2009(04)



本文編號：3527692