定義:ファラデー効果を利用した、光の偏光状態を回転させることができる装置。

ファラデーローテータは、光が磁場にさらされている透光性媒体を透過する磁気光学デバイスである。磁力線は、ビーム方向、またはビームの逆方向とほぼ同じ方向を有する。光が直線偏光の場合は、媒体を通過中に偏光方向が連続的に回転する。総回転角βは、以下の式で計算することができる。

faraday-rotator_eq1

ここで、Vは、材料のベルデ定数、Bは(伝搬方向の)磁束密度、Lはローテータ媒体の長さ。ベルデ「定数」は通常、実質的な波長依存性を示すことに留意すること。値は、長い波長に対してはより小さくなる。

重要な点として、偏光方向の変化は磁場方向とベルデ定数の符号によってのみ定義されることが挙げられる。直線偏光がミラーで反射した後、再びファラデーローテータを介して送信された場合に、二回の通過での偏光の変化は互いを相殺するのではなく合算される。この非可逆動作のため、ファラデーローテータは波長板や偏光板等とは区別される。

偏光回転の物理的起源については、直線偏光のビームを2つの円偏光の重ね合わせとして捉えることができる。磁場はこれらの円偏光成分間の位相速度に差を生じさせ、これにより得られた相対的位相変移は、直線偏光方向の変化に相当する。

 

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