Forschungsbereich

Magnetische & Optische Systeme

Prinzip

Faraday-Effekt in Reflexion

Der Faraday-Effekt beschreibt die Drehung der Polarisationsebene linear polarisierten Lichts innerhalb der magnetooptischen Sensorschicht. Die Faraday-Rotation erfolgt durch das Magnetfeld der Probe, welches den Sensor durchdringt. Hierbei werden vorrangig parallel zur Ausbreitungsrichtung des Lichts gerichtete Feldkomponenten sensorisch erfasst.

 

Sensorik

Magnetooptische Sensoren arbeiten im Reflexionsmodus im direkten Kontakt (Nahfeld) mit der magnetischen Oberfläche der Probe. Der entstehende optische Kontrast wird von lokaler Stärke und Richtung (Polarität) des Magnetfeldes beeinflusst. Man erhält also ein optisches Bild, das einen zweidimensionalen Schnitt durch das magnetische Streufeld der Probe darstellt. Mittels kamera-basierter Sensortechnik (CMOS-MagView) lassen sich magnetooptische Bilder unter definierten Bedingungen als hochaufgelöste Graustufenbilder aufnehmen und ermöglichen damit eine industrietaugliche Bildverarbeitung.

 

Bildentstehung und Profilextraktion

Ein magnetischer Linearencoder hat eine sinusförmig-alternierende Feldpolarität in Bewegungsrichtung. Wird nun der Encoder mit dessen magnetischer Fläche auf der magnetooptischen Sensorfläche positioniert, entsteht direkt das magnetooptische Bild, welches qualitativ der lokalen Streufeldverteilung entspricht.
Ein kalibrierter CMOS-MagView ermöglicht es, das erhaltene Graustufenbild quantitativ umzurechnen. Somit wird aus dem magnetooptischen Bild pixelweise ein Feldbild generiert, welches nun die Feldstärkeverteilung darstellt. Eine Bildauswertung erlaubt verschiedene Analysen wie beispielsweise das Feldprofil in Bewegungsrichtung des Encoders.
Innerhalb weniger Sekunden kann die Magnetfeldverteilung der Probe analysiert werden.

 

Dr. Carsten Dubs

Abteilungsleiter          Kristalline Materialien

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