Спосіб повороту площини поляризації електромагнітної хвилі, що проходить через феромагнетик, на основі пружномагнітооптичного ефекту лінчевського

Спосіб повороту площини поляризації електромагнітної хвилі, що проходить через феромагнетик, за допомогою зміни магнітного поля, який відрізняється тим, що поворот площини поляризації електромагнітної хвилі, що проходить через фе 3 електромагнітної хвилі у феромагнетику при відтворенні в останньому змінних механічних наруг, при використанні відомого способа відноситься те, що у ефекті Фарадея поворот (модуляція) площини поляризації електромагнітної хвилі відбувається виключно за рахунок зовнішнього магнітного поля і становить   VBL , де V - постійна Верде, B - індукція зовнішнього магнітного поля, L - довжина шляху світла у речовині. В основу корисної моделі поставлена задача розробки способа поворота (модуляції положення) площини поляризації електромагнітної хвилі, що проходить через феромагнетик при відтворені в останньому змінних механічних наруг на основі пружномагнітооптичного ефекту. Поставлена задача вирішується тим, що поворот площини поляризації електромагнітної хвилі, що проходить через феромагнетик, здійснюють шляхом прикладання до феромагнетика механічних напруг і визначають формулою:   кL , де  - кут поворота площини поляризації ЕМХ; к - постійна пружномагнітооптичного ефекта; L - шлях проходження ЕМХ у феромагнетика;  - механічне напруження у феромагнетика. Саме поєднання наведених відомих ознак і сукупність суттєвих ознак способа, що заявляється, забезпечує поворот (модуляцію положення) площини поляризації електромагнітної хвилі що проходить через феромагнетик при відтворенні в останньому змінних механічних наруг на основі пружномагнітооптичного ефекту. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленнями, що зображені на: Фіг. 1 - Структурна схема функціонування способа, де 1 - вісь розповсюдження електромагнітної хвилі, 2 - феромагнетик, F - змінна механічна сила, Е - положення вектора напруженості електромагнітної хвилі на вході (Eвх ) та на виході (Евих ) з феромагнетика. Фіг. 2 - Зміна положення площини поляризації ЕМХ до та після проходження феромагнетика. Фіг. 3 - Залежність відносної індукції магнітного поля В в середині феромагнетика від прикладеної механічної напруги  . Спосіб, що заявляється може бути реалізований наступним чином. Електромагнітна хвиля (ЕМХ) з лінійною поляризацією (вектор Eвх ) (Фіг. 1) направляється на феромагнетик 1, при цьому на феромагнетик подають зовнішню, змінну за часом, механічну силу F, що створює механічне напруження  , яке призводить до поворота площини поляризації ЕМХ на виході феромагнетика на кут  щодо первинного положення площини поляризації. Лінійно - поляризовану світлову хвилю представляють у вигляді суперпозиції право - і лівополяризованих по колу хвиль Фіг. 2а. У вакуумі або оптично неактивному середовищі фазові швидкості розповсюдження і показники заломлення для обох хвиль однакові: V  V  V ; n  n  n . На виході з речовини 51270 4 обидві хвилі мають однаковий набіг по фазі      . (Фіг. 2б) і тому напрям коливань результуючої лінійно - поляризованої хвилі залишається незмінним. У оптично активних середовищах, фазові швидкості та показники заломлення для право - і лівополяризованих хвиль різні. При проходженні шару активної речовини товщиною L ці хвилі утворюють різний набіг фази    Ln / c , де c швидкість світла. В результаті накладання фаз на виході з речовини одержують лінійно - поляризовану хвилю, площина поляризації якої в порівнянні з вихідною повернута на кут  (Фіг. 2в):         / 2  Ln  n  / 2c ; З теорії магнетизму відомо, що положення осі орбіти електронів в атомах поміщених у магнітне поле з індукцією В обертаються з кутовою швидкістю, eB  2m , яку називають частотою прецесії Лармора. При проходженні через середовище циркулярно – поляризованного променя, що обертається з частотою Лармора, якщо напрямки обертання вектора Е в промені і Ларморовского обертання збігаються, то для середовища істотна відносна кутова швидкість       , а якщо ці обертання мають різні напрямки, то відносна кутова швидкість дорівнює       . Але середовище володіє дисперсією, тобто залежністю n  n  і різниця показників заломлення можна представити у вигляді dn e n  n  B d m , тоді кут поворота  площини поляризації ЕМХ на виході феромагнетика станоe dn  L B 2mc d , де c - швидкість світла. вить: Таким чином кут поворота площини поляризації можна змінити змінюючи магнітне поле В в середині феромагнетика. Зміна магнітного поля в середині феромагнетика при додатку до ферромагнетика зовнішньої сили F можна пояснити на підставі магнітопружного ефекта (ефект Виллари). При створенні механічних деформацій (розтягування, крутіння, вигину) змінюється доменна структура феромагнетика збільшується обсяг тих доменів для яких енергія знижується. В результаті змінюється намагніченість феромагнетика, а також магнітне поле В всередині феромагнетика. На Фіг. 3 (крива 1 - для аморфних, крива 2 для нанокристалічних феромагнетиків) зображено відому експериментальну залежність відносної індукції В від прикладеної механічної напруги  . Таким чином зміна зовнішньої механічної напруги, що прикладається до феромагнетика призводить до зміни (модуляції) магнітного поля всередині феромагнетика яке в свою чергу призводить до 5 51270 поворота площини поляризації ЕМХ на виході з феромагнетика. Поворот площини поляризації ЕМХ після проходження через механічно - напружений феромагнетик можна характеризувати формулою:   кL , де  - кут поворота площини поля ризації ЕМХ,  - механічне напруження у феромагнетика, L - шлях проходження ЕМХ у феромагнетика, к - постійна пружномагнітооптичного ефекту. Практично реалізувати запропонований ефект можна перш за все в з'єднаннях, що володіють сильним магнітопружним зв'язком, це деякі з'єднання рідкоземельних металів і актинідів з мета Комп’ютерна верстка І.Скворцова 6 лами групи заліза: TbFe2, UFe2, Fe -Si - В, Со - Fe Si - В,  - Fe2O3, FeBО3, які підходять для НВЧ діапазону. Для довжин хвиль оптичного діапазону можливе використання залізоітрієвих гранатів (Y3Fe5O12) - які мають високу прозорість в діапазоні довжин хвиль λ = 1-6 мкм. Джерела інформації: 1. Патент Російської Федерації № 1635859, опуб., 27.07.95., бюл. 21. 2. Патент Російської Федерації № 2266552, опуб., 20.12.05., бюл. 35. 3. Васильєв А. А, Касасент Д, Компанец И. Н., Парфенов А. В. Пространственные модуляторы света/ М: Радио и связь, 1987. - 320с. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601