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光隔離器的工作原理有哪些?

閱讀：3467 發(fā)布時(shí)間：2015-10-26

光隔離器是一種只允許單向光通過(guò)的無(wú)源光器件，其工作原理是基于法拉第旋轉(zhuǎn)的非互易性。通過(guò)光纖回波反射的光能夠被光隔離器很好的隔離。光隔離器主要利用磁光晶體的法拉第效應(yīng)。光隔離器的特性是：正向插入損耗低，反向隔離度高，回波損耗高。光隔離器是允許光向一個(gè)方向通過(guò)而阻止向相反方向通過(guò)的無(wú)源器件，作用是對(duì)光的方向進(jìn)行限制，使光只能單方向傳輸，通過(guò)光纖回波反射的光能夠被光隔離器很好的隔離，提高光波傳輸效率。

光隔離器主要利用磁光晶體的法拉第效應(yīng)。法拉第效應(yīng)是法拉第在1845年首先觀(guān)察到不具有旋光性的材料在磁場(chǎng)作用下使通過(guò)該物質(zhì)的光的偏振方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)，也稱(chēng)磁致旋光效應(yīng)。沿磁場(chǎng)方向傳輸?shù)钠窆?，其偏振方向旋轉(zhuǎn)角度θ和磁場(chǎng)強(qiáng)度B與材料長(zhǎng)度L的乘積成比例。光隔離器的工作原理如圖1所示。

對(duì)于正向入射的信號(hào)光，通過(guò)起偏器后成為線(xiàn)偏振光，法拉弟旋磁介質(zhì)與外磁場(chǎng)一起使信號(hào)光的偏振方向右旋45度，并恰好使低損耗通過(guò)與起偏器成45度放置的檢偏器。對(duì)于反向光，出檢偏器的線(xiàn)偏振光經(jīng)過(guò)放置介質(zhì)時(shí)，偏轉(zhuǎn)方向也右旋轉(zhuǎn)45度，從而使反向光的偏振方向與起偏器方向正交，*阻斷了反射光的傳輸。

法拉弟磁介質(zhì)在1μm～2μm波長(zhǎng)范圍內(nèi)通常采用光損耗低的釔鐵石榴石(YIG)單晶。新型尾纖輸入輸出的光隔離器有相當(dāng)好的性能，低插入損耗約0.5dB、隔離度達(dá)35～60dB，高可達(dá)70dB。

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