一维金属光栅嵌入磁性介质纳米结构下的横向磁光克尔效应的增强

本文在一维金属光栅嵌入磁性介质的体系中实现了横向磁光克尔效应的增强.通过最优化金属光栅的嵌入深度来有效激发磁性介质中的波导模式与金属条带上的局域等离激元模式,从而使横向磁光克尔效应的响应得到巨大增强.本文提出了一种用于增强横向磁光克尔效应的新型等离激元微纳结构,这种结构可以应用于高性能磁光器件的设计.

双横向电光克尔效应

理论分析了克尔(Kerr)介质在两个横向电场作用下的电光调制特性,并由此确定了具有双横向电光克尔效应的光学材料种类。采用折射率椭球方法分析可知,各向同性克尔介质和一些晶体在横向外加电场作用下,其电光相位延迟与外加电场幅值的平方成正比,与电场方向无关;而其电光双折射主轴方位角与外加电场的方向角成正比,与电场幅值无关,称这种电光调制特性为双横向电光克尔效应。理论分析结果表明,排除兼有泡克耳斯(Poekels)效应和电致旋光效应的材料,立方晶系432,m3m点群和六角晶系6/mmm点群的晶体以及所有各向同性光学介质具有双横向电光克尔效应。目前已有克尔常数较大的陶瓷玻璃材料研制成功,将有力地促进双横向电光效应在光学各领域中的广泛应用。

衰减全反射磁镜偏频激光陀螺的理论分析

通过分析常规磁镜在红光波长下制造激光陀螺技术上不可行的原因 ,提出了一种新型的磁镜偏频激光陀螺结构 ,其核心是利用全内反射结构和掺杂YIG薄膜的横向克尔磁光效应作为偏频技术去克服闭锁的衰减全反射磁镜。

基于Au/Ce···YIG/TiN结构的磁光表面等离激元共振及折射率传感器研究

提出了一种基于Au/Ce:YIG/TiN结构的磁光表面等离激元共振器件(MOSPR)。通过构建Au周期纳米盘、Ce:YIG薄膜和TiN薄膜三层结构,实现Au纳米盘局域表面等离激元共振(LSPR)和TiN/Ce:YIG界面传播型表面等离激元共振耦合,显著降低了LSPR的散射损耗,并实现了磁光效应的显著增强。MOSPR的横向磁光克尔效应(TMOKE)信号的绝对值达0.21。应用这一器件制备传感器,借助磁光氧化物的强磁光效应,可以显著提高LSPR传感器的品质因数(FoM)。基于TMOKE谱进行传感,器件的FoM可达2192.4586RIU-1。该研究为高灵敏度、高FoM LSPR器件的制备提供了一种新思路。