准直磁红外光谱系统中的原位偏振测量

强磁场下的磁红外光谱为朗道量子化和场致集体激发提供了强大的探针，但其全部潜力长期以来一直受到缺乏原位偏振控制的限制，因为通过狭窄光管传播的高度发散红外光束会经历多次壁反射，导致严重的偏振退化。在这里，我们报告了一种集成了连续原位偏振测量的准直磁红外光谱系统。该系统采用入射和出射准直室形成开普勒型光学架构，将大口径FTIR输出转换为低发散光束，并强烈抑制长镀金光管内的多次反射轨迹，从而提高了光学吞吐量和偏振保真度。一个远程控制的偏振模块，由自动线性偏振器和可切换的菲涅耳菱形棱镜组成，完全位于高场区域之外，能够在无需热循环、手动重新对准或破坏真空的情况下，在线性、圆偏振和任意椭圆偏振态之间进行连续原位调谐。可互换的紧凑聚焦模块进一步支持在50毫米磁体孔径内的透射和反射实验中的法拉第和沃伊特几何结构，在保持偏振保真度的同时提供有效的束聚焦和信号收集。该装置实现了0.0033%的最小均方根噪声、0.0082%的平均噪声和高达40:1的线性偏振消光比。我们通过在各种单晶的磁红外光谱中进行连续原位线性偏振测量和宽带圆偏振测量来展示其能力。该平台为原位偏振分辨磁红外光谱建立了一个稳健的实验框架。