基本介紹
- 中文名：韋爾代常數
- 外文名：Verdet constant
- 領域：光學
簡介,光學隔離器,偏振相關隔離器,磁光效應,參見,
簡介
韋爾代常數對大部分物質來說是極小且與波長相關的，它在含有順磁性離子（如鋱離子）的物質中強度最強。韋爾代常數的最大實驗值是在密火石玻璃或鋱鎵石榴紅晶體（TGG）中被找到，這個材質有極佳的透光度，並且能夠在相當的程度上抵抗雷射光的破壞。然而，原子蒸氣的韋爾代常數在某些情況下可以比TGG還要大上幾個數量級，但僅限在非常窄的波長區間內。杜倫大學的原子與分子研究團隊表示，鹼金屬蒸氣因此可作為光學隔離器（也就是光的二極體）。
法拉第效應具有著色性質（chromatic，意指和波長相關）；因此，韋爾代常數在相當程度上是波長的函式。在波長為632.8奈米時，TGG中的韋爾代常數是 -134 rad/T‧m，在波長為1064奈米時，這個值掉到-40 rad/ T‧m。這個現象表示，在某個波長下依某旋光性而製作的儀器，會在較常的波長下表現出低得多的旋光度。許多法拉第旋光器和隔離器可以藉由改變TGG棒插入磁場儀器的角度而加以調整。經由這個方式，儀器便可以在設計的範圍內針對不同頻率的雷射光束進行調頻校正。真正的多頻光源(例如超短脈衝雷射或是調頻震盪雷射)不會在整個波長頻譜中看到一樣的旋光性。
光學隔離器
光學隔離器，又稱光學二極體，是一種可限制光線向特定方向行進的光學儀器。它通常被用來防止多餘的反饋光線進入光學振盪器中，例如雷射腔。其運作原理乃為法拉第效應（磁光效應所造成），而該效應被用在其主元件，亦即法拉第旋光器中。
偏振相關隔離器
偏振相關隔離器，又稱法拉第隔離器，由三個部分組成：一個輸入偏振片（起偏器，偏振方向為垂直）、一個法拉第旋光器、以及一個輸出偏振片（又稱檢偏器，偏振方向為45度）。
順向行進的被輸入偏振片極化，成為垂直偏振光。接著，法拉第旋光器會將光線的偏振方向旋轉45度。最後，檢偏器允許該光線通過該隔離器。
反向行進的光線則先通過檢偏器（一樣是偏振片），並被其極化為45度偏振光。接著，法拉第旋光器同樣會將該光線的偏振方向旋轉45度。這表示該光線最後會變成水平偏振的（法拉第效應的非互換性使得偏振旋轉方向與光的行進方向無關）。由於起偏器只允許垂直偏振光通過，向後行進的光因此就被阻隔了。
偏振相關隔離器通常被用在自由空間光系統中。這是因為光源的偏振方向在其中通常是被維持的。在光纖系統中，偏振方向在非偏振維持系統中會被分散，因此會導致偏振角的損耗。
