为探究轴向磁场对纯Ar感应耦合等离子体放电模式转换的影响, 设计并搭建一整套等离子体产生装置展开实验研究, 引入阻抗分析法对放电模式转换进行判断, 并得到了朗缪尔探针法的验证。实验发现, 当气压为10 Pa时, 轴向磁场强度的增加使得E-H和H-E模式转换的阈值功率增大; 同时, 随着轴向磁场的增强, 放电中心区域的电子密度不断降低。初步分析认为, 这是由于带电粒子在洛伦兹力作用下做回旋运动, 导致高能电子在垂直磁场方向上的碰撞减少, 降低了电子密度以及感应耦合效率。进一步分析电子能量概率函数(EEPF)发现, 在E模式下, 轴向磁场对电子运动的约束作用更加明显, 高能电子(>27 eV)所占比例增多, 电子能量分布更加均匀。

垂直光纤环面变化的轴向磁场会降低去偏陀螺的精度,因此提出减小轴向磁场灵敏度的新方法:用交叉绕法单模光纤环作为敏感环.与普通绕法相比,理想交叉绕法光纤环中的正反任一束光经过的路径可分为相等的两段,每段路径上产生的Faraday相位延迟大小相等、符号相反,整个路径上相互抵消,从而两束光不存在与磁场有关的Faraday非互易相位差.仿真结果表明,交叉环有很低的轴向磁场灵敏度,与轴向磁场灵敏度为23.4°/(h·mT)的普通环相比,其他参数相同、不对称度为1%的交叉二极子光纤环,轴向磁场灵敏度仅为0.23°/(h·mT).

提出了平行与铌酸锂波导方向的轴向磁场对其半波电压产生影响的机理:加在电极上的电场对其中传播的偏振光产生线双折射,而磁场产生圆双折射,两者作用的结果是使得半波电压随磁场而变化.由此导出了半波电压随外界磁场变化的数学模型.仿真和实验结果表明,对于平均波长为1.30μm,20T的磁场,铌酸锂的半波电压可以减小了2.13%.

运用琼斯矩阵,对去偏光纤陀螺轴向磁场灵敏度进行研究.基于单色光分析了轴向磁场产生的法拉第非互易相位差的机理,理论推导了实际的非互易相位差,给出仿真结果、分析结果和实验结果,并提出减小轴向磁场作用下的Faraday非互易相位差的主要方法是使得两个消偏器的45°误差之和(θ3+θ4)→0.