磁光古斯—汉森效应及其应用研究

发布时间：2022-01-02 07:11

　　当光入射到由两种不同透明介质所构成的分界面时,会发生反射与折射现象。反射过程可用Snell反射定律来描述,然而实际的反射光束会在几何空间中出现非镜面反射现象,即反射点在入射面内和垂直于入射面的方向均会出现一个微小的位移,分别称之为古斯-汉森（Goos-H?nchen,GH）位移和Imbert–Fedorov（IF）位移,IF位移的本质是光自旋霍尔效应（spin hall effect of light,SHEL）。要实现GH位移与SHEL的实际应用,其灵活调控尤为重要。以往的研究对于GH位移和SHEL的调控主要是利用不同的材料或结构来进行,一旦结构固定以后很难对其实现灵活调控。本文的主要工作在于实现GH位移和SHEL的磁场调控及初步的传感应用,研究了外加磁场情况下的可调GH位移与SHEL,即磁光古斯-汉森（MOGH）位移和磁光光自旋霍尔效应（MOSHEL）。（1）MOGH部分:首先设计了金-镍纳米薄膜磁光等离子结构实现GH位移的磁光增强与调控,通过改变入射角大小及外加磁场的方向,实现了GH位移的磁场调控。研究发现,相反磁场方向的GH位移相减所得到的MOGH位移具有更窄的谱线宽度,对结构... 

【文章来源】：成都信息工程大学四川省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

四种非镜面反射现象上述四种非镜面反射均与入射光的偏振态有关，但区别在于GH位移的本征偏振态为线偏振，IF位移的本征偏振态为圆偏振

光古斯-汉森位移的理论研究方法斯-汉森位移的计算方法较多，最常用也是最方便的方法为静态相位法光束法[40]。其他的方法还有 R. H. Renard 给出的能流法、M. Mc Guir角谱法等等。后续章节中古斯-汉森位移的计算所用方法为静态相位法需要首先得到结构中的反射系数，因此本节首先介绍适用于磁性和非磁学结构反射透射特性计算的一般性方法，即磁光转移矩阵法，然后再依种最为常见的 GH 位移计算方法，即静态相位法和高斯光束法。磁光转移矩阵法当一束线偏振光入射到磁性介质表面时，反射光束的偏振面将发生一度的旋转，这种光学现象称之为磁光克尔效应(Magneto-optical Kerr effOKE)，该角度称之为克尔转角。当外加磁场或磁化矢量的方向为横向、极向时，磁光克尔效应分别称为极向克尔效应(PMOKE)、横向克尔效MOKE)、 和纵向克尔效应(LMOKE)。

射到磁性介质表面时，反射光束现象称之为磁光克尔效应(Mag克尔转角。当外加磁场或磁化效应分别称为极向克尔效应(PM尔效应(LMOKE)。图 2-1 三种磁光克尔效应示意图层光学结构，计算光束反射透射系法可计算出任意多层结构的反、tss、tsp、tps)，该方法的具体论


本文编号：3563725