Materjali ottiċi manjeto rari tad-dinja
Materjali ottiċi manjeto jirreferu għal materjali funzjonali ta 'informazzjoni ottika b'effetti ottiċi manjeto fil-faxex ultravjola għal infra-aħmar. Materjali ottiċi manjeto rari huma tip ġdid ta 'materjali funzjonali ta' informazzjoni ottika li jistgħu jsiru f'apparat ottiku b'diversi funzjonijiet billi jutilizzaw il-proprjetajiet ottiċi manjeto tagħhom u l-interazzjoni u l-konverżjoni tad-dawl, l-elettriku u l-manjetiżmu. Bħal modulaturi, iżolaturi, ċirkolaturi, swiċċijiet manjeto-ottiċi, defletturi, phase shifters, proċessuri ta 'informazzjoni ottika, displejs, memorji, mirja laser gyro bias, manjetometri, sensuri manjeto-ottiċi, magni tal-istampar, video recorders, magni għar-rikonoxximent tal-mudelli, diski ottiċi , gwidi tal-mewġ ottiċi, eċċ.
Is-Sors ta 'l-Ottika Magneto Rare Earth
Il-element tad-dinja rarijiġġenera mument manjetiku mhux ikkoreġut minħabba s-saff tal-elettroni 4f mhux mimli, li huwa s-sors ta 'manjetiżmu qawwi; Fl-istess ħin, jista 'jwassal ukoll għal tranżizzjonijiet ta' elettroni, li hija l-kawża ta 'eċċitazzjoni tad-dawl, li twassal għal effetti ottiċi manjeto qawwija.
Metalli puri tad-dinja rari ma jurux effetti ottiċi manjeto qawwija. Huwa biss meta l-elementi tad-dinja rari jiġu drogati f'materjali ottiċi bħal ħġieġ, kristalli komposti, u films tal-liga, jidher l-effett manjeto-ottiku qawwi ta 'elementi ta' art rari. Il-materjali manjeto-ottiċi komunement użati huma elementi ta 'grupp ta' transizzjoni bħal (REBi) 3 (FeA) 5O12 kristalli granata (elementi tal-metall bħal A1, Ga, Sc, Ge, In), films amorfi RETM (Fe, Co, Ni, Mn). ), u nuċċalijiet tad-dinja rari.
Magneto kristall ottiku
Il-kristalli ottiċi manjeto huma materjali tal-kristall b'effetti ottiċi manjeto. L-effett manjeto-ottiku huwa relatat mill-qrib mal-manjetiżmu tal-materjali tal-kristall, speċjalment is-saħħa tal-manjetizzazzjoni tal-materjali. Għalhekk, xi materjali manjetiċi eċċellenti ħafna drabi huma materjali manjeto-ottiċi bi proprjetajiet manjeto-ottiċi eċċellenti, bħal granata tal-ħadid tal-ittriju u kristalli tal-granata tal-ħadid rari tad-dinja. B'mod ġenerali, kristalli bi proprjetajiet manjeto-ottiċi aħjar huma kristalli ferromanjetiċi u ferrimanjetiċi, bħal EuO u EuS li huma ferromagnets, granata tal-ħadid tal-ittriju u granata tal-ħadid rari tad-droga tal-bismut li huma ferrimagnets. Fil-preżent, dawn iż-żewġ tipi ta 'kristalli huma prinċipalment użati, speċjalment kristalli manjetiċi tal-ħadid.
Materjal manjeto-ottiku tal-granata tal-ħadid tal-art rari
1. Karatteristiċi strutturali ta 'materjali manjeto-ottiċi tal-granata tal-ħadid rari tad-dinja
Materjali tal-ferrite tat-tip Garnet huma tip ġdid ta 'materjali manjetiċi li żviluppaw malajr fi żminijiet moderni. L-aktar importanti minnhom huwa l-granata tal-ħadid tal-art rari (magħrufa wkoll bħala granata manjetika), komunement imsejħa RE3Fe2Fe3O12 (jistgħu jitqassru bħala RE3Fe5O12), fejn RE huwa jone tal-ittriju (xi wħud huma wkoll drogati b'Ca, plażma Bi), Fe jonji f'Fe2 jistgħu jiġu sostitwiti bi plażma In, Se, Cr, u joni Fe f'Fe jistgħu jiġu sostitwiti bi plażma A, Ga. Hemm total ta '11-il tip ta' granata unika tal-ħadid rari li ġew prodotti s'issa, bl-aktar tipiċi jkunu Y3Fe5O12, imqassar bħala YIG.
2. Materjal manjeto-ottiku tal-granata tal-ħadid tal-ittriju
Il-granata tal-ħadid tal-yttrium (YIG) ġiet skoperta għall-ewwel darba minn Bell Corporation fl-1956 bħala kristall wieħed b'effetti manjeto-ottiċi qawwija. Granata tal-ħadid tal-ittriju manjetizzat (YIG) għandha telf manjetiku bosta ordnijiet ta 'kobor aktar baxxi minn kwalunkwe ferrite oħra fil-qasam ta' frekwenza ultra-għolja, li jagħmilha użata ħafna bħala materjal ta 'ħażna ta' informazzjoni.
3. Materjali ottiċi tal-Magneto Magneto tal-Ħadid tad-Dinja Rari Serje Bi Doped Għoli
Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-komunikazzjoni ottika, ir-rekwiżiti għall-kwalità u l-kapaċità tat-trażmissjoni tal-informazzjoni żdiedu wkoll. Mill-perspettiva tar-riċerka materjali, huwa meħtieġ li tittejjeb il-prestazzjoni ta 'materjali manjeto-ottiċi bħala l-qalba ta' iżolaturi, sabiex ir-rotazzjoni ta 'Faraday tagħhom ikollha koeffiċjent ta' temperatura żgħira u stabbiltà ta 'wavelength kbira, sabiex ittejjeb l-istabbiltà tal-iżolament tal-apparat kontra bidliet fit-temperatura u fit-tul tal-mewġ. Għoli doped Bi ion serje rari tal-ħadid granata kristalli singoli u films irqaq saru l-fokus tar-riċerka.
Bi3Fe5O12 (BiG) film irqiq tal-kristall wieħed iġib tama għall-iżvilupp ta 'iżolaturi ottiċi manjeto żgħar integrati. Fl-1988, T Kouda et al. kisbu Bi3FesO12 (BiIG) films irqiq ta 'kristall wieħed għall-ewwel darba bl-użu ta' metodu ta 'depożizzjoni ta' sputtering ta 'plażma reattiva RIBS (reazzjoni lon sputtering tal-fażola). Sussegwentement, l-Istati Uniti, il-Ġappun, Franza, u oħrajn kisbu b'suċċess Bi3Fe5O12 u films manjeto-ottiċi tal-granata tal-ħadid rari tad-dinja bi drogati bl-użu ta 'diversi metodi.
4. Ce doped materjali rari tal-ħadid granata manjeto-ottika
Meta mqabbel ma 'materjali użati b'mod komuni bħal YIG u GdBiIG, Granata tal-ħadid rari tad-droga Ce (Ce: YIG) għandha l-karatteristiċi ta' angolu ta 'rotazzjoni Faraday kbir, koeffiċjent ta' temperatura baxxa, assorbiment baxx, u spiża baxxa. Bħalissa huwa l-aktar tip promettenti ġdid ta 'materjal manjeto-ottiku ta' rotazzjoni Faraday.
Applikazzjoni ta 'Materjali Rari Magneto Optic
Materjali tal-kristall ottiku manjeto għandhom effett ta 'Faraday pur sinifikanti, koeffiċjent ta' assorbiment baxx f'tul ta 'mewġ, u manjetizzazzjoni u permeabilità għolja. Prinċipalment użat fil-produzzjoni ta 'iżolaturi ottiċi, komponenti ottiċi mhux reċiproċi, memorja ottika manjeto u modulaturi ottiċi manjeto, komunikazzjoni tal-fibra ottika u tagħmir ottiku integrat, ħażna tal-kompjuter, tħaddim loġiku u funzjonijiet ta' trasmissjoni, wirjiet ottiċi manjeto, reġistrazzjoni ottika manjeto, apparat microwave ġdid , ġiroskopji tal-lejżer, eċċ Bl-iskoperta kontinwa ta 'materjali tal-kristall manjeto-ottiku, il-firxa ta' apparati li jistgħu jiġu applikati u manifatturati se jiżdiedu wkoll.
(1) Iżolatur ottiku
F'sistemi ottiċi bħall-komunikazzjoni tal-fibra ottika, hemm dawl li jerġa 'lura lejn is-sors tal-lejżer minħabba l-uċuħ ta' riflessjoni ta 'diversi komponenti fil-mogħdija ottika. Dan id-dawl jagħmel l-intensità tad-dawl tal-ħruġ tas-sors tal-lejżer instabbli, li jikkawża storbju ottiku, u jillimita ħafna l-kapaċità ta 'trażmissjoni u d-distanza ta' komunikazzjoni tas-sinjali fil-komunikazzjoni tal-fibra ottika, li tagħmel is-sistema ottika instabbli fl-operazzjoni. Iżolatur ottiku huwa apparat ottiku passiv li jippermetti biss li jgħaddi dawl unidirezzjonali, u l-prinċipju tax-xogħol tiegħu huwa bbażat fuq in-nuqqas ta 'reċiproċità tar-rotazzjoni ta' Faraday. Id-dawl rifless permezz ta 'eki tal-fibra ottika jista' jiġi iżolat tajjeb minn iżolaturi ottiċi.
(2) Instron tal-kurrent ottiku tal-manjeto
L-iżvilupp mgħaġġel tal-industrija moderna ressaq rekwiżiti ogħla għat-trażmissjoni u l-iskoperta ta 'grids tal-enerġija, u metodi ta' kejl tradizzjonali ta 'vultaġġ għoli u kurrent għoli se jiffaċċjaw sfidi severi. Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-fibra ottika u x-xjenza tal-materjal, it-testers tal-kurrent manjeto-ottiku kisbu attenzjoni mifruxa minħabba l-insulazzjoni eċċellenti u l-kapaċitajiet kontra l-interferenza tagħhom, preċiżjoni għolja tal-kejl, minjaturizzazzjoni faċli, u l-ebda perikli potenzjali ta 'splużjoni.
(3) Apparat microwave
YIG għandu l-karatteristiċi ta 'linja ta' reżonanza ferromanjetika dejqa, struttura densa, stabbiltà tajba fit-temperatura, u telf elettromanjetiku karatteristiku żgħir ħafna fi frekwenzi għoljin. Dawn il-karatteristiċi jagħmluha adattata biex tagħmel diversi apparati microwave bħal synthesizers ta 'frekwenza għolja, filtri bandpass, oxxillaturi, sewwieqa tal-irfinar AD, eċċ. Ġie użat ħafna fil-medda ta' frekwenza microwave taħt il-medda tar-raġġi X. Barra minn hekk, il-kristalli manjeto-ottiċi jistgħu wkoll isiru f'apparati manjeto-ottiċi bħal apparati f'forma ta 'ċirku u wirjiet manjeto-ottiċi.
(4) Memorja ottika manjeto
Fit-teknoloġija tal-ipproċessar tal-informazzjoni, il-midja manjeto-ottika tintuża għar-reġistrazzjoni u l-ħażna tal-informazzjoni. Il-ħażna ottika tal-manjeto hija l-mexxejja fil-ħażna ottika, bil-karatteristiċi ta 'kapaċità kbira u skambju ħieles ta' ħażna ottika, kif ukoll il-vantaġġi ta 'kitba mill-ġdid li tista' titħassar tal-ħażna manjetika u veloċità medja ta 'aċċess simili għal hard drives manjetiċi. Il-proporzjon tal-prestazzjoni tal-ispiża se jkun iċ-ċavetta għal jekk id-diski ottiċi manjeto jistgħux imexxu t-triq.
(5) TG kristall wieħed
TGG huwa kristall żviluppat minn Fujian Fujing Technology Co., Ltd (CASTECH) fl-2008. Il-vantaġġi ewlenin tiegħu: Il-kristall wieħed TGG għandu kostanti kbir manjeto-ottiku, konduttività termali għolja, telf ottiku baxx, u limitu għoli ta 'ħsara tal-lejżer, u tintuża ħafna f'amplifikazzjoni f'ħafna livelli, ċirku, u lejżers ta 'injezzjoni taż-żerriegħa bħal YAG u żaffir drogat T
Ħin tal-post: Awissu-16-2023