水热合成纳米铁酸钇材料制备及性能研究(2)
光强、相位、频率、传输方向等）也随之发生变化。
这些效应中法拉第效应应用最为广泛，如比法拉第旋转波长系数、比法拉第旋转
温度系数、光吸收系数和磁光优值等常作为磁光材料的主要性能指标[1]。
1.1.2 法拉第效应
法拉第效应也称磁致旋光。在处于磁场中的均匀各向同性媒质内，线偏振光束沿
磁场方向传播时，振动面发生旋转的现象。1845年 M.法拉第（Michal Faraday）发现
在强磁场中的玻璃产生这种效应，他发现玻璃在强磁场的作用下具有旋光性，加在玻
璃棒上的磁场引起了平行于磁场方向传播的线偏振光偏振面的旋转。法拉第效应第一
次显示了光和电磁现象之间的联系。促进了对光本性的研究。以后费尔德（Verdet）
对许多介质的磁致旋转进行了研究，发现其他非旋光的固、液、气态物质都有这种效
应。大部分物质的法拉第效应很弱，掺稀土离子玻璃的费尔德常数稍大。
1.1.3 法拉第效应的应用
法拉第效应有许多重用的应用，尤其在激光技术发展后，其应用价值倍增。如用
于光纤通讯系统中的磁光隔离器，因为偏振面的磁致旋转取决于磁场的方向，与光的
传播方向无关，由此可设计成光隔离器，使光沿规定的方向通过同时阻挡反向传播的
光，从而减少光纤中器件表面反射光对光源的干扰；磁光隔离器也被广泛用于激光多
级放大技术和高分辨的激光光谱技术，激光选模等技术中。法拉第效应的弛豫时间不大于 10-10 秒量级。
法拉第效应可用于混合碳水化合物成分分析和分子结构研究。在激光技术中这一
效应被利用来制作光隔离器和红外调制器。该效应可用来分析碳氢化合物，因每种碳
氢化合物有各自的磁致旋光特性；在光谱研究中，可借以得到关于激发能级的有关知
识；在激光技术中可用来隔离反射光，也可作为调制光波的手段。在激光通讯，激光
雷达等技术中已发展成类似微波器件的光频环行器、调制器等，利用法拉第效应的调
制器（磁光调制器）在 1m～5m 的红外波段将起重用作用。且磁光调制器需要的驱动
功率较电光调制器小的多。对温度稳定性的要求也较低。所以磁光调制是激光调制技术的重用组成之一，也常用于激光强度的稳定装置。又如，作为重要的传感机理应用
于电工测量技术中。在磁场测量方面，利用它弛豫时间短（约 1～10 秒）的特点制成
的磁光效应磁强计可测量脉冲强磁场、交变强磁场；利用它对温度不敏感的特点，磁
光效应磁强计可适用于较宽的温度范围，如等离子体中强磁场、低温超导磁场；在电
流测量方面，利用电流的磁效应和光纤材料的法拉第效应，可测量几千个安培的大电流或几千 KV 的高压电流等。
因为磁场下电子的运动总附加有右旋的拉穆尔进动，当光的传播方向相反时，偏
振面旋转角方向不倒转，所以法拉第效应是非互易效应。这种非互易的本质在微波和
光的通信中是很重要的。许多微波、光的隔离器、环行器、开关就是用旋转角大的磁性材料制作的。
1.2 磁光晶体材料
1.2.1 磁光晶体材料的应用
磁光晶体材料具有较大的纯法拉第效应，使用波长的吸收系数低，磁化强度和磁
导率高．主要应用于制作光隔离器、光非互易元件、磁光存储器及磁光调制器、光纤
通信与集成光学器件、计算机存储、逻辑运算和传输功能、磁光显示、磁光记录、微
波新型器件、激光陀螺等。随着磁光晶体材料的不断发现，可应用制作的器件范围也
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