磁场光学成像中介质磁光特性实验研究

• 作 者: 汪源源
• 机 构: 西北大学
• 出 处: 西北大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 磁光效应 磁光成像 倍频法 费尔德常数

目前，磁光理论获得了相当大的发展。磁光效应在光电子学和光子学方面、计算机和信息处理方面、科学研究方面以及磁场测量等方面的应用很多，用于地磁测量的光泵磁力仪的原理就基于磁光效应。为了进一步提高现有地球磁场测量的效率，本课题组提出了一种利用光学成像的方法对地球磁场进行测量，该方法具有成像能力、三维分辨率、测量速度很高、没有测量盲点的特点。
磁旋光成像地球磁场测量方法是一个较大的技术体系，目前只是将其原理成功建立，有关的研究工作也才刚刚起步。本文是地磁成像技术体系的部分实验研究工作，所以它的一个直接目的就是为地磁成像技术的研究提供一些可靠的实验数据，并对其具体的实现进行探索工作。
本论文的创新之处在于：
1、基于倍频法，设计了高精度的测量微小旋转角的实验装置，我们在计算机模拟中发现其精度可达0.005<0>左右。
2、由于气体的磁旋光很弱，要考察其费尔德常数，需要比较苛刻的实验条件，因此，空气磁旋光特性随外界条件的变化则少见报道。而我们对各种旋光物质(包括固体、液体和气体)的费尔德常数进行测量，并总结其随各种外界条件的变化而呈现出的一系列变化规律。也使得费尔德常数的数据比较系统、全面。
3、分析实验误差及影响因素，并给出各种规律的理论解释。
4、运用计算机模拟的方法，考察了基于矩形波信号的磁光调制方法在偏振光检测中的运用，得出这一方法在提高测量精度方面有良好的应用价值。