Polovodičové lasery a optické zosilňovače sú veľmi citlivé na odrazené svetlo z konektorov, spojov, filtrov atď. A spôsobujú zhoršenie výkonu. Preto je potrebný optický izolátor na blokovanie odrazeného svetla. Optický izolátor je optické pasívne zariadenie, ktoré umožňuje priechod svetla iba jedným smerom a blokuje svetlo v opačnom smere. Svetlo odrážané odrazom od optického vlákna môže byť dobre izolované optickým izolátorom a izolácia predstavuje schopnosť optického izolátora izolovať (blokovať) ozvenu. Optický izolátor je veľmi užitočné zariadenie, ktoré sa zvyčajne používa v optickej ceste, aby sa zabránilo interferencii a poškodeniu svetelného zdroja, zdroja čerpadla a iných zariadení vyžarujúcich svetlo spôsobených ozvenou v optickej ceste. Vrátane lineárneho optického izolátora nezávislého na polarizácii a miniaturizovaného optického izolátora závislého od polarizácie.
Princíp činnosti optického izolátora
Optický izolátor využíva hlavne Faradayov efekt magnetooptického kryštálu. Faradayov efekt je prvým Faradayovým pozorovaním v roku 1845, že neopticky aktívny materiál otáča polarizačný smer svetla prechádzajúceho cez materiál pod pôsobením magnetického poľa. Hovorí sa mu aj efekt magneticko-optickej rotácie. Polarizované svetlo vysielané v smere magnetického poľa má uhol rotácie θ smeru polarizácie a súčin sily magnetického poľa B a dĺžky L materiálu v proporciách. Princíp činnosti optického izolátora je znázornený na obrázku 1.
Pre signálne svetlo dopadajúce v smere dopredu sa po prechode polarizátorom stane lineárne polarizovaným svetlom. Spolu s vonkajším magnetickým poľom otáča Faradayovo gyromagnetické médium smer polarizácie signálneho svetla o 45 stupňov doprava a umožňuje priechod nízkej straty a polarizátor o 45 stupňov. Stupeň umiestnenia analyzátora. Pokiaľ ide o reverzné svetlo, keď lineárne polarizované svetlo opúšťajúce analyzátor prechádza cez umiestňovacie médium, smer vychyľovania sa tiež otáča o 45 stupňov doprava, takže smer polarizácie reverzného svetla je kolmý na smer polarizátora, čo úplne blokuje prenos odrazeného svetla.
Faradayovo magnetické médium obvykle používa monokryštál zo železa a ytria (YIG) s nízkou optickou stratou v rozsahu vlnových dĺžok 1 μm ~ 2 μm. Optický izolátor nového pigtailového vstupu a výstupu má celkom dobrý výkon, najmenšia vložná strata je asi 0,5 dB, izolácia je 35 až 60 dB a najvyššia môže dosiahnuť 70 dB.
Úloha optického izolátora
Jeho funkciou je predchádzať nepriaznivým účinkom spätne prenášaného svetla v optickej dráhe z rôznych dôvodov na zdroj svetla a systém optickej dráhy. Napríklad inštalácia optického izolátora medzi polovodičový laserový zdroj a optický prenosový systém môže výrazne znížiť nepriaznivé účinky odrazeného svetla na stabilitu spektrálneho výstupného výkonu svetelného zdroja. Vo vysokorýchlostnom komunikačnom systéme s optickými vláknami s priamou moduláciou a priamou detekciou bude spätné prenosové svetlo generovať ďalší šum, ktorý zhorší výkon systému. To tiež vyžaduje elimináciu optického izolátora. Inštalácia optických izolátorov na obidva konce dopovaného vlákna do vláknového zosilňovača môže zlepšiť pracovnú stabilitu vláknového zosilňovača. Bez neho sa odrazené svetlo dostane do zdroja signálu (laseru), čo spôsobí silné výkyvy v zdroji signálu. V koherentnom optickom komunikačnom systéme na diaľku s optickými vláknami je v intervaloch inštalovaný optický izolátor, aby sa znížila strata energie spôsobená stimulovaným Brillouinovým rozptylom. Optické izolátory preto hrajú dôležitú úlohu v komunikácii s optickými vláknami, systémoch spracovania optických informácií, snímaní optických vlákien a presných optických meracích systémoch.
Vlastnosti optického izolátora
Vlastnosti optického izolátora sú vysoká izolácia, nízka vložná strata; vysoká spoľahlivosť, vysoká stabilita; extrémne nízka polarizácia závislá strata a rozptyl polarizačného režimu.
Typ optického izolátora
Existuje veľa druhov optických izolátorov, vrátane lineárnych optických izolátorov, optických izolátorov voľného priestoru atď. Poskytujeme rôzne špecifikácie optických izolátorov, ktoré vyhovujú potrebám rôznych oblastí použitia. Vnútorný dizajn optického izolátora nezávislého na polarizácii 1310/1480/1550 nm zaobchádza s dvoma stavmi ortogonálnej polarizácie vo vlákne s jedným režimom zvlášť, aby sa zabezpečili polarizačné nezávislé vlastnosti celého zariadenia. Unipolárne zariadenia majú malú stratu vložením a dvojstupňové zariadenia majú extrémne vysokú optickú izoláciu. Sú vhodné pre rôzne aplikácie. Používajú sa hlavne vo vláknových zosilňovačoch, vláknových laseroch, vláknových CATV sieťach a satelitnej komunikácii.