Poluvodički laseri i optička pojačala vrlo su osjetljivi na reflektiranu svjetlost od konektora, spojnica, filtera itd. I uzrokuju pogoršanje performansi. Zbog toga je potreban optički izolator da blokira odbijenu svjetlost. Optički izolator je optički pasivni uređaj koji omogućava propuštanje svjetlosti samo u jednom smjeru i blokira svjetlost u suprotnom smjeru. Svjetlost koja se reflektuje odjekom optičkih vlakana može biti dobro izolirana optičkim izolatorom, a izolacija predstavlja sposobnost optičkog izolatora da izolira (blokira) odjek. Optički izolator je vrlo koristan uređaj koji se obično koristi na optičkoj putanji kako bi se izbjegle smetnje i oštećenja izvora svjetlosti, izvora pumpe i drugih uređaja koji emitiraju svjetlost uzrokovanih odjekom u optičkoj putanji. Uključujući linijski optički izolator nezavisan od polarizacije i minijaturni optički izolator ovisan o polarizaciji.
Princip rada optičkog izolatora
Optički izolator uglavnom koristi Faradayev efekt magneto-optičkog kristala. Faradayev efekt je prvo Faradayevo zapažanje 1845. godine da neoptički aktivan materijal okreće polarizacijski smjer svjetlosti koja prolazi kroz materijal pod djelovanjem magnetnog polja. Naziva se i magnetno-optičkim efektom rotacije. Polarizovana svjetlost propuštena u smjeru magnetskog polja ima kut rotacije θ smjera polarizacije i umnožak umnoška jakosti magnetnog polja B i dužine L materijala. Princip rada optičkog izolatora prikazan je na slici 1.
Za signalnu svjetlost koja pada u pravcu prema naprijed, ona postaje linearno polarizirana svjetlost nakon prolaska kroz polarizator. Zajedno s vanjskim magnetskim poljem, Faradayev giromagnetski medij okreće smjer polarizacije signalne svjetlosti za 45 stepeni udesno i čini prolaz malih gubitaka i polarizator 45 stepeni. Stupanj postavljenog analizatora. Za obrnuto svjetlo, kada linearno polarizovana svjetlost koja izlazi iz analizatora prolazi kroz medij za postavljanje, smjer skretanja se također rotira za 45 stepeni udesno, tako da je smjer polarizacije reverzne svjetlosti pravokutan u smjeru polarizatora, potpuno blokirajući prenos reflektovane svetlosti.
Faraday-ov magnetni medij obično koristi monokristal od itrijum-željeznog granata (YIG) s malim optičkim gubicima u rasponu talasnih dužina od 1μm ~ 2μm. Optički izolator novog ulaza i izlaza pigtaila ima prilično dobre performanse, najmanji gubitak umetanja je oko 0,5 dB, izolacija je 35 ~ 60 dB, a najviša može doseći 70 dB.
Uloga optičkog izolatora
Njegova je funkcija spriječiti negativne efekte unazad propuštene svjetlosti na optičkoj putanji iz različitih razloga na izvor svjetlosti i sistem optičke putanje. Na primjer, instaliranje optičkog izolatora između poluvodičkog laserskog izvora i optičkog prenosnog sistema može u velikoj mjeri smanjiti negativne efekte reflektirane svjetlosti na stabilnost spektralne izlazne snage izvora svjetlosti. U komunikacijskom sistemu optičkih vlakana velike brzine sa direktnom modulacijom i direktnom detekcijom, unatrag odašiljano svjetlo će stvoriti dodatnu buku, što će pogoršati performanse sistema. Ovo takođe zahtijeva optički izolator za uklanjanje. Instaliranje optičkih izolatora na oba kraja dopiranog vlakna u pojačivaču vlakana može poboljšati radnu stabilnost pojačala vlakna. Bez toga, reflektirana svjetlost ući će u izvor signala (laser), uzrokujući ozbiljne fluktuacije u izvoru signala. U koherentnom optičkom komunikacijskom sistemu optičkih vlakana na velike udaljenosti, optički izolator se instalira u intervalima kako bi se smanjio gubitak snage izazvan stimuliranim Brillouin-ovim rasipanjem. Zbog toga optički izolatori igraju važnu ulogu u komunikacijama optičkim vlaknima, optičkim sistemima za obradu informacija, senzorima optičkih vlakana i preciznim optičkim mjernim sistemima.
Karakteristike optičkog izolatora
Karakteristike optičkog izolatora su visoka izolacija, mali gubitak umetanja; visoka pouzdanost, visoka stabilnost; izuzetno nizak gubitak ovisno o polarizaciji i disperzija načina polarizacije.
Tip optičkog izolatora
Postoje mnoge vrste optičkih izolatora, uključujući linijske optičke izolatore, optičke izolatore slobodnog prostora itd. Pružamo različite specifikacije optičkih izolatora kako bi zadovoljili potrebe različitih područja primjene. Interni dizajn optičkog izolatora nezavisnog od polarizacije 1310/1480 / 1550nm obrađuje dva pravokutna polarizaciona stanja u jednodomnom vlaknu odvojeno kako bi se osigurale karakteristike cijelog uređaja neovisne o polarizaciji. Unipolarni uređaji imaju mali gubitak umetanja, a dvostupanjski uređaji imaju izuzetno visoku optičku izolaciju. Pogodni su za različite primene. Uglavnom se koriste u optičkim pojačalima, optičkim laserima, optičkim CATV mrežama i satelitskim komunikacijama.
