本文基于逆法拉第效應(yīng),利用矢量衍射理論詳細(xì)研究了緊聚焦的柱對稱矢量渦旋光束在單軸晶體中誘導(dǎo)磁化場的分布.探討了輸入光場矢量特性、單軸晶體磁光常數(shù)間的比值、o光和e光折射率差以及各向同性介質(zhì)-單軸晶體界面位置對磁化場分布的影響.數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn),單軸晶體磁光常數(shù)間的比值愈大、o光和e光折射率差越小以及各向同性介質(zhì)-單軸晶體界面的位置趨近于透鏡焦點,都會使磁化強(qiáng)度得到增強(qiáng),半高全寬減小.與各向同性介質(zhì)中的磁化場相比,單軸晶體中磁化場半高全寬更小,磁斑長度更長.這將有利于全光磁存儲記錄密度的提高以及磁化反轉(zhuǎn)率的提升,并為全光磁記錄、原子捕獲、光刻等應(yīng)用提供理論指導(dǎo)和新的調(diào)控手段. 

【文章來源】：南京師大學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,43(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

緊聚焦光束通過不同材料時的傳輸示意圖

為了研究各向異性材料對磁化場的影響,詳細(xì)分析各向異性單軸晶體磁光常數(shù)A2和A1的比值、e光與o光折射率的差值Δn及界面到x-y面的距離d對磁化場分布的影響規(guī)律,本文進(jìn)行了數(shù)值模擬,并定義了磁化場強(qiáng)度最大值(maximum intensity of magnetization field,MIMF)、半高全寬(full width at half maximum,FWHM)、磁斑長度(magnetic spot length,MSL)3個參量對磁化場特性進(jìn)行表征. 模擬所需參數(shù)如無特別說明,均設(shè)置為下列值:波長λ=633 nm,渦旋階數(shù)m=1,介質(zhì)1折射率n1=1,數(shù)值孔徑NA=0.9,介質(zhì)2的o光折射率no=1.542 7,e光與o光折射率的差值Δn=0.005,磁光常數(shù)A2和A1的比值為2,界面到x-y面的距離d=2λ.2.1 界面對單軸晶體中的磁化場分布的影響

在全光磁記錄、數(shù)據(jù)存儲等應(yīng)用中,柱對稱矢量渦旋光常被選用記錄光場[4-5,8]. 但具有空間矢量分布的輸入光與各向異性的單軸晶體相互作用時將會影響誘導(dǎo)磁化場的分布,因此光場矢量性需要合理選擇. 圖3所示為不同條件下磁化場半高全寬、磁斑長度及磁化場強(qiáng)度最大值隨柱對稱矢量渦旋光初始角η的變化. 可以看出,當(dāng)η從0到π/2變化時,入射光偏振分布也從徑向偏振逐漸變化角向偏振,磁化場半高全寬和磁斑長度也逐漸減小,而磁化強(qiáng)度最大值逐漸增大,能量更加集中. 取兩個特殊情況,當(dāng)輸入光為徑向偏振時,A2對磁斑長度,Δn對半高全寬和強(qiáng)度最大值沒有影響. 當(dāng)輸入光為角向偏振時,A2對磁斑長度和半高全寬、Δn對磁化場3個指標(biāo)沒有影響. 而d在這兩種情況下變化一致,隨其值增大,磁化場半高全寬和磁斑長度相應(yīng)增大,磁化強(qiáng)度最大值卻相應(yīng)減小. 為了不失一般性,在下面的研究中選取輸入光偏振初始角η=π/4.2.3 單軸晶體參數(shù)對磁化場分布的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聚焦光在單軸晶體中的感應(yīng)磁化[J]. 石天真,張耀舉.  光子學(xué)報. 2011(04)



本文編號：3105683