【技术实现步骤摘要】
一种交变电流磁光调制下调制器磁场分析方法
本专利技术属于磁光调制
，涉及一种交变电流磁光调制下含无松弛极化磁光材料的调制器磁场分析方法。
技术介绍
磁光调制是以法拉第磁致旋光效应为基础的物理现象，当调制信号为交流信号时，能够实现对传递信号的高精度调制，使其在高精度方位测量、工业、医疗等领域应用日益广泛。传统磁光调制器内部中轴线位置放置一定长度的磁光材料，当给调制器通以交流调制信号时，调制器内部产生磁场，磁光材料磁化，此时一束光通过磁化后的磁光材料时，光的振动方向旋转一个角度θ，这就是法拉第磁致旋光效应。法拉第旋转角计算方法为θ＝VBL，其中B为磁光材料内部的磁场，V为磁光材料的维尔德常数。当调制信号为直流信号时，磁场的表达式清晰，但是当调制信号为交流信号时，调制器内部的磁场分布情况复杂。在本专利技术以前的现有技术中，关于交流信号调制下调制器内部磁场的精确描述的文献很少，仅有文献《通以交变电流的长直螺线管内部磁场和电场的分布》葛松华.通以交变电流的长直螺线管内部磁场和电场的分布[J].物理与工程,2003,13(6):6-8,以及申请人团队发表的期刊文章《基于...
【技术保护点】
1.一种交变电流磁光调制下调制器磁场分析方法，其特征在于：通过分析调制器结构特点，结合麦克斯韦方程组分别建立交变电流磁光调制下调制器内部电磁场的基本模型、空心调制器内部磁场模型、无松弛极化磁光材料内部磁场模型，最终构建交变电流磁光调制下含无松弛极化磁光材料的调制器内部磁场分布模型，具体包括以下步骤：步骤1：根据调制器结构特点，结合麦克斯韦方程组构建交变电流磁光调制下调制器内部电磁场的基本模型
【技术特征摘要】
1.一种交变电流磁光调制下调制器磁场分析方法，其特征在于：通过分析调制器结构特点，结合麦克斯韦方程组分别建立交变电流磁光调制下调制器内部电磁场的基本模型、空心调制器内部磁场模型、无松弛极化磁光材料内部磁场模型，最终构建交变电流磁光调制下含无松弛极化磁光材料的调制器内部磁场分布模型，具体包括以下步骤：步骤1：根据调制器结构特点，结合麦克斯韦方程组构建交变电流磁光调制下调制器内部电磁场的基本模型式中，Bz为磁场的轴向分量，为电场的圆周方向分量，r代表距中轴线的距离，为真空中的波矢，ε0为真空介电常数，μ0为真空磁导率，ω为加载的正弦交变电流信号的频率；步骤2：由交变电流磁光调制下调制器内部电磁场的基本模型求解空心螺线管的磁场为Bz(r,t)＝B0J0(k0r)·e-iωt(7)式中，J0(k0r)是第一类零阶贝塞尔函数，B0为直流电信号激励时螺线管内部磁场幅值大小，即：式中，且和分别为第一类和第三类全椭圆积分；步骤3：构建无松弛极化磁光材料内部磁场模型对于无松弛极化的介质，在外电场作用下，其内部极化强度P和电位移矢量D以及电场强度E的关系为D＝ε0E+P＝(1+αe)ε0E＝εrε0E＝εE(10)式中，ε为介质的介电常数，εr为介质的相对介电常数，αe为介质的极化率。将式(10)代入到麦克斯韦方程组中，重复步骤1、2得到介质中的磁场表达式为Bz(r,t)＝B0J0(k0r)·e-iωt(7)式中，为光在介质中的波矢；步骤4：构建交变电流磁光调制下调制器内部电磁场的最终模型式中，R为介质的半径。2.根据权利要求1所述的一种交变电流磁光调制下的调制器磁场分析方法，其特征在于：步骤1中所述的构建交变电流磁光调制下调制器内部电磁场的基本模型后还包括以下步骤：步骤1.1：给调制器的螺线管线圈通以正弦交变电流Is＝Ime-iωt，即一个幅值为Im，频率为ω的正弦交变电流信号。螺线管线的线电流可等效为柱面电流，基于调制器结构的对称性，螺线管内部的电磁场表达式为B...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡伟，杨志勇，许友安，赵晓枫，梁丰，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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