不均匀磁场的Faraday旋光效应研究

为解决不均匀磁场中磁光效应特性在数学上难以准确刻画的问题,该文建立感应不均匀介质的琼斯矩阵模型,并据此研究感应不均匀介质特性和不均匀磁场的Faraday旋光效应。研究发现,不均匀磁场和应力场共同作用下致使旋光介质感应角不守恒,感应不均匀介质琼斯矩阵级联形式是复非对角元酉矩阵,可通过本征变换为基于介质感应角、介质不均匀角和整体相移差为整体物理量的无冗余的三元解析式。建立不均匀磁场的Faraday旋光效应的光强测量模型并进行数值仿真与实验验证。与均匀磁场情形相比,不均匀磁场对琼斯矩阵、输出光强均有明显影响:琼斯矩阵出现了介质不均匀角,光强公式出现了不均匀系数。论证实际测量磁场是关于光程磁场的加权积分磁场,对提高光学电流互感器精准测量的实际应用具有参考价值。

磁场寻迹机器人导航系统设计

地磁等值线是地球固有的物理场,利用地磁等值线进行资源勘探和导航,具有一般方法所不具备的优势。采用磁场传感器(MAG3110)采集现场磁场信号,经单片机(C8051F340)将磁场信号上传至上位机(ARM mini6410),上位机将接受的信号进行分析处理,控制寻迹机器人行进方向。实际测试表明,该系统可实现机器人沿着给定强度的地磁等值线寻迹导航。