Yarı iletken lazerler ve optik amplifikatörler, konektörlerden, eklemelerden, filtrelerden vb. Yansıyan ışığa karşı çok hassastır ve performans düşüşüne neden olur. Bu nedenle, yansıyan ışığı engellemek için bir optik izolatör gereklidir. Bir optik izolatör, ışığın yalnızca bir yönde geçmesine izin veren ve ışığı ters yönde engelleyen optik bir pasif cihazdır. Optik fiber eko tarafından yansıtılan ışık, optik izolatör tarafından iyi bir şekilde izole edilebilir ve izolasyon, optik izolatörün ekoyu izole etme (bloke etme) yeteneğini temsil eder. Optik izolatör, ışık kaynağı, pompa kaynağı ve optik yoldaki yankının neden olduğu diğer ışık yayan cihazlarda parazit ve hasarı önlemek için genellikle optik yolda kullanılan çok kullanışlı bir cihazdır. Polarizasyondan bağımsız sıralı optik izolatör ve polarizasyona bağlı minyatürleştirilmiş optik izolatör dahil.
Optik izolatörün çalışma prensibi
Optik izolatör esas olarak manyeto-optik kristalin Faraday etkisini kullanır. Faraday etkisi, 1845 yılında Faraday tarafından, optik olarak aktif olmayan bir malzemenin, bir manyetik alanın etkisi altında malzemeden geçen ışığın polarizasyon yönünü döndürdüğüne dair ilk gözlemidir. Aynı zamanda manyeto-optik rotasyon etkisi olarak da adlandırılır. Manyetik alan yönünde iletilen polarize ışık, polarizasyon yönünün bir dönme açısına () ve orantılı olarak malzemenin manyetik alan kuvveti B ve uzunluğunun L ürününe sahiptir. Optik izolatörün çalışma prensibi Şekil 1'de gösterilmektedir.
İleri yönde gelen sinyal ışığı için, polarizörden geçtikten sonra doğrusal olarak polarize ışığa dönüşür. Faraday jiromanyetik ortamı, harici manyetik alanla birlikte sinyal ışığının polarizasyon yönünü 45 derece sağa döndürerek düşük kayıp ve polarizörü 45 derece geçirir. Yerleştirilen analizör derecesi. Ters ışık için, analizörden çıkan doğrusal polarize ışık yerleştirme ortamından geçtiğinde, sapma yönü de 45 derece sağa döndürülür, böylece ters ışığın polarizasyon yönü, polarizörün yönüne ortogonaldir ve tamamen bloke olur. yansıyan ışığın iletimi.
Faraday manyetik ortamı genellikle 1μm ~ 2μm dalga boyu aralığında düşük optik kayıplı itriyum demir granat (YIG) tek kristali kullanır. Yeni pigtail giriş ve çıkışının optik izolatörü oldukça iyi performansa sahiptir, en düşük ekleme kaybı yaklaşık 0.5dB, izolasyon 35 ~ 60dB ve en yüksek 70dB'ye ulaşabilir.
Optik izolatörün rolü
İşlevi, ışık kaynağı ve optik yol sistemi üzerindeki çeşitli nedenlerden dolayı optik yolda geriye doğru iletilen ışığın olumsuz etkilerini önlemektir. Örneğin, yarı iletken lazer kaynağı ile optik iletim sistemi arasına bir optik izolatör yerleştirmek, yansıyan ışığın ışık kaynağının spektral çıkış gücünün kararlılığı üzerindeki olumsuz etkilerini büyük ölçüde azaltabilir. Yüksek hızlı doğrudan modülasyon ve doğrudan algılamalı optik fiber iletişim sisteminde, geri iletim ışığı, sistemin performansını düşürecek ek gürültü üretecektir. Bu aynı zamanda ortadan kaldırmak için bir optik izolatör gerektirir. Fiber amplifikatörde katkılı fiberin her iki ucuna da optik izolatörlerin takılması fiber amplifikatörün çalışma stabilitesini artırabilir. Onsuz, geriye yansıyan ışık sinyal kaynağına (lazer) girerek sinyal kaynağında ciddi dalgalanmalara neden olur. Uyumlu optik uzun mesafeli optik fiber iletişim sisteminde, uyarılmış Brillouin saçılmasının neden olduğu güç kaybını azaltmak için aralıklarla bir optik izolatör takılır. Bu nedenle, optik izolatörler fiber optik iletişimde, optik bilgi işleme sistemlerinde, fiber optik algılama ve hassas optik ölçüm sistemlerinde önemli bir rol oynar.
Optik izolatörün özellikleri
Optik izolatörün özellikleri yüksek izolasyon, düşük ekleme kaybıdır; yüksek güvenilirlik, yüksek kararlılık; son derece düşük polarizasyona bağlı kayıp ve polarizasyon modu dağılımı.
Optik izolatör tipi
Sıralı optik izolatörler, boş alan optik izolatörleri vb. Dahil olmak üzere birçok optik izolatör türü vardır. Farklı uygulama alanlarının ihtiyaçlarını karşılamak için çeşitli optik izolatör spesifikasyonları sağlıyoruz. 1310/1480 / 1550nm polarizasyondan bağımsız optik izolatörün dahili tasarımı, tüm cihazın polarizasyondan bağımsız özelliklerini sağlamak için tek modlu fiberdeki iki ortogonal polarizasyon durumunu ayrı ayrı ele alır. Tek kutuplu cihazların ekleme kaybı düşüktür ve çift aşamalı cihazlar son derece yüksek optik izolasyona sahiptir. Farklı uygulamalar için uygundurlar. Esas olarak fiber amplifikatörlerde, fiber lazerlerde, fiber CATV ağlarında ve uydu iletişiminde kullanılırlar.