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基于法拉第磁光效应的磁光器件广泛应用于光通信、光存储和光传感领域中。随着集成光学的发展,研制重量更轻,体积更小,价格更低的小型化磁光器件是未来发展的趋势。基于薄膜材料的薄膜型磁光器件具有体积小、重量轻、结构简单、成本低等优点,广受研究人员青睐。亚铁磁性的石榴石是目前已知的唯一一种在可见光及近红外波段透明,且具有优异磁光性能的材料。其中,钇铁石榴石(Yttrium Iron Garnet,YIG)系列材料是研究最多,应用最广泛的一类磁光材料,尤其是具有巨磁法拉第旋光效应的铈掺杂YIG(CeYIG)薄膜是近年来的研究热点。本文主要研究工作如下:脉冲激光沉积法(Pulsed Laser Deposition,PLD)沉积薄膜所需的靶材研究。首先利用固相法制备CeYIG靶材,研究了工艺参数对靶材致密度、磁性能的影响。然后,用PLD法在石英基底上制备YIG薄膜,测试不同工艺参数下薄膜的物相、磁性和磁光性质,得到了择优工艺参数。最后,成功在石英基底上制备了拥有大法拉第磁光性能的薄膜,其比法拉第旋转角可以达到-0.6°/μm。在CeYIG薄膜的基础上,研究了两种结构磁等离激元光子晶体对法拉第磁光效应及光透射率增强的机理。运用FDTD Solutions进行仿真,通过研究结构参数对法拉第旋光效应的影响,从而分析该现象的本质。仿真结果表明,改变Au膜的阵列的周期和CeYIG薄膜厚度等参数可以改变法拉第旋光效应增强的响应波长。同时,相比于相同厚度的CeYIG薄膜,磁等离激元晶体的法拉第旋转角可以提高8倍以上,对制作磁光传感器以及光隔离器具有重要的参考价值。本文对CeYIG薄膜从理论、实验和仿真三个方面做了系统的研究。克服了传统上无法在石英基底上制备具有大法拉第旋转角CeYIG薄膜的技术难点。结合等离激元效应与磁光效应,对CeYIG薄膜构成的磁等离激元晶体增强法拉第旋光效应及光学特性进行了模拟仿真,对制作薄膜型磁光传感头和光隔离器具有重要的指导意义。