Thermally induced depolarization of radiation is the principal limiting factor of using Faraday devices in laser radiation with a high average power. In this work thermally induced depolarization is analyzed in a system of two optical elements made of cubic magneto-optical materials with a negative optical anisotropy parameter separated by a quartz rotator. The parameters of the optical scheme of a Faraday isolator (FI) based on single crystals cut in the [C] orientation, at which effective compensation of thermally induced depolarization is realized, are found. These parameters are universal and do not depend on the material of the magneto-optical element. Analytical expressions for the integral thermally induced depolarization are derived and the contributions of thermally induced linear birefringence and of the temperature dependence of the Verdet constant are analyzed. The parameter that allows assessing the contributions to depolarization of each of the thermal effects and predicting the efficiency of using the compensation scheme for a specific magneto-optical material is introduced. The proposed FI scheme with compensation is investigated for a number of known magneto-optical materials possessing a negative optical anisotropy parameter. The results obtained will significantly reduce thermally induced polarization distortion of radiation, and will allow developing FIs providing a high isolation ratio in powerful laser radiation.

中文翻译：

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补偿由具有负光学各向异性参数的材料制成的磁光介质中的热致去极化

辐射的热致去极化是在具有高平均功率的激光辐射中使用法拉第装置的主要限制因素。在这项工作中，在由具有负光学各向异性参数的立方磁光材料制成的两个光学元件系统中分析了热致去极化，该系统由石英旋转器隔开。发现了基于以 [C] 方向切割的单晶的法拉第隔离器 (FI) 的光学方案参数，在该位置实现了热致去极化的有效补偿。这些参数是通用的，不取决于磁光元件的材料。推导出了积分热致去极化的解析表达式，并分析了热致线性双折射的贡献和 Verdet 常数的温度依赖性。引入了允许评估每个热效应对去极化的贡献并预测使用特定磁光材料补偿方案的效率的参数。针对许多具有负光学各向异性参数的已知磁光材料，研究了所提出的具有补偿的 FI 方案。获得的结果将显着减少辐射的热致偏振畸变，并将允许开发在强大的激光辐射中提供高隔离率的 FI。引入了允许评估每个热效应对去极化的贡献并预测使用特定磁光材料补偿方案的效率的参数。针对许多具有负光学各向异性参数的已知磁光材料，研究了所提出的具有补偿的 FI 方案。获得的结果将显着减少辐射的热致偏振畸变，并将允许开发在强大的激光辐射中提供高隔离率的 FI。引入了允许评估每个热效应对去极化的贡献并预测使用特定磁光材料补偿方案的效率的参数。针对许多具有负光学各向异性参数的已知磁光材料，研究了所提出的具有补偿的 FI 方案。获得的结果将显着减少辐射的热致偏振畸变，并将允许开发在强大的激光辐射中提供高隔离率的 FI。针对许多具有负光学各向异性参数的已知磁光材料，研究了所提出的具有补偿的 FI 方案。获得的结果将显着减少辐射的热致偏振畸变，并将允许开发在强大的激光辐射中提供高隔离率的 FI。针对许多具有负光学各向异性参数的已知磁光材料，研究了所提出的具有补偿的 FI 方案。获得的结果将显着减少辐射的热致偏振畸变，并将允许开发在强大的激光辐射中提供高隔离率的 FI。