当偏振光通过有磁场作用的某些各向异性介质时，由于介质电磁特性的变化，使光的偏振面（电场振动面）发生旋转，这种现象称为磁光效应。磁光效应法即是利用磁场对光和介质的相互作用而产生的磁光效应来测量磁场的一种方法。根据产生磁光效应时所通过的介质（样品）是透射的还是反射的性质，磁光效应可分为法拉第磁光效应和克尔磁光效应。

一、法拉第磁光效应

法拉第磁光效应原理如图10-20所示。把具有良好透射率的磁光材料（如铅玻璃等）放在磁感应强度为B0的螺线管中，由光源发射的光线经平行光管变成平行光，经起偏器变成偏振光。如果偏振光的传播方向和磁场的方向一致，则偏振光在磁场的作用下，将引起偏振面的旋转，此现象即为法拉第磁光效应。

偏振面旋转角度θ与透射介质中的光程l以及外加磁场的磁感应强度B0成正比，即

式中，KF为费尔德常数，一般小于10 rad/mT。

图10-20　法拉第磁光效应原理

二、克尔磁光效应

平面偏振光从被外磁场磁化的物质表面反射而产生椭圆偏振光，使其偏振面相对于入射光发生旋转的现象称为克尔效应。

旋转方向与磁化方向有关，旋转角度θ与物质的总磁化强度M成正比，即(www.daowen.com)

式中，KK为克尔常数，它取决于光的波长和温度，通常具有2×10-3的数量级。

克尔效应的工作介质仅为铁磁体。用它来测量磁感应强度的范围比较狭窄，主要是用来测量铁磁样品的磁特性。

利用磁光效应法测磁场具有以下优点：

（1）能够实现耐高温、耐腐蚀、耐绝缘，实现一般方法不能进行的磁场测量。

（2）由于传感器的温度系数小，扩展了测量的工作温度范围（由液氦至室温和更高温度）。

（3）可测量非正弦波磁场。

（4）由于利用光传输，因而没有带电的引线引入被测磁场，提高了测量的可靠性。

其缺点是照明和光系统的焦距调整比较复杂，由于受分辨率的影响，其下限范围受到限制。