Lasers semicondutores e amplificadores ópticos são muito sensíveis à luz refletida de conectores, emendas, filtros, etc., e causam degradação de desempenho. Portanto, um isolador óptico é necessário para bloquear a luz refletida. Um isolador óptico é um dispositivo passivo óptico que só permite que a luz passe em uma direção e bloqueia a luz na direção oposta. A luz refletida pelo eco da fibra óptica pode ser bem isolada pelo isolador óptico, e o isolamento representa a capacidade do isolador óptico de isolar (bloquear) o eco. O isolador óptico é um dispositivo muito útil, que geralmente é usado no caminho óptico para evitar interferências e danos à fonte de luz, fonte da bomba e outros dispositivos emissores de luz causados pelo eco no caminho óptico. Incluindo isolador óptico em linha independente de polarização e isolador óptico miniaturizado dependente de polarização.
O princípio de trabalho do isolador óptico
O isolador óptico usa principalmente o efeito Faraday do cristal magneto-óptico. O efeito Faraday é a primeira observação de Faraday em 1845 de que um material não-opticamente ativo gira a direção de polarização da luz que passa pelo material sob a ação de um campo magnético. Também é chamado de efeito de rotação magneto-óptica. A luz polarizada transmitida na direção do campo magnético tem um ângulo de rotação da direção de polarização e o produto da força do campo magnético B e do comprimento L do material em proporção. O princípio de trabalho do isolador óptico é mostrado na Figura 1.
Para o incidente da luz do sinal na direção dianteira, torna-se luz linearmente polarizada depois de passar pelo polarizador. Juntamente com o campo magnético externo, o meio gyromagnetic Faraday gira a direção de polarização da luz do sinal em 45 graus para a direita, e faz a baixa perda passar e o polarizador 45 graus. Grau de analisador colocado. Para a luz reversa, quando a luz linearmente polarizada que sai do analisador passa pelo meio de colocação, a direção de deflexão também é girada 45 graus para a direita, de modo que a direção de polarização da luz reversa seja ortogonal à direção do polarizador, bloqueando completamente a transmissão de luz refletida.
O meio magnético faraday geralmente usa um cristal único de granada de ferro ítrio (YIG) com baixa perda óptica na faixa de comprimento de onda de 1μm~2μm. O isolador óptico da nova entrada e saída de trança tem um desempenho bastante bom, a menor perda de inserção é de cerca de 0,5dB, o isolamento é de 35~60dB, e o mais alto pode chegar a 70dB.
O papel do isolador óptico
Sua função é prevenir os efeitos adversos da luz transmitida para trás no caminho óptico devido a várias razões na fonte de luz e no sistema óptico de caminho. Por exemplo, a instalação de um isolador óptico entre a fonte laser do semicondutor e o sistema de transmissão óptica pode reduzir consideravelmente os efeitos adversos da luz refletida sobre a estabilidade da potência de saída espectral da fonte de luz. No sistema de comunicação de fibra óptica de alta velocidade e detecção direta, a luz de transmissão retrógrada gerará ruído adicional, o que degradará o desempenho do sistema. Isso também requer um isolador óptico para eliminar. A instalação de isoladores ópticos nas duas extremidades da fibra dopada no amplificador de fibra pode melhorar a estabilidade de funcionamento do amplificador de fibra. Sem ele, a luz retro-refletida entrará na fonte de sinal (laser), causando severas flutuações na fonte de sinal. No coerente sistema óptico de comunicação de fibra óptica de longa distância, um isolador óptico é instalado em intervalos para reduzir a perda de energia causada pela dispersão estimulada de Brillouin. Portanto, os isoladores ópticos desempenham um papel importante nas comunicações de fibra óptica, sistemas de processamento de informações ópticas, sensoriamento de fibra óptica e sistemas de medição óptica de precisão.
Características do isolador óptico
As características do isolador óptico são alto isolamento, baixa perda de inserção; alta confiabilidade, alta estabilidade; perda dependente de polarização extremamente baixa e dispersão do modo de polarização.
Tipo de isolador óptico
Existem muitos tipos de isoladores ópticos, incluindo isoladores ópticos em linha, isoladores ópticos de espaço livre, etc. Fornecemos várias especificações de isoladores ópticos para atender às necessidades de diferentes campos de aplicação. O design interno do isolador óptico independente da polarização 1310/1480/1550nm trata os dois estados de polarização ortogonal na fibra de modo único separadamente para garantir as características independentes da polarização de todo o dispositivo. Os dispositivos Unipolar têm baixa perda de inserção, e os dispositivos de dois estágios têm um isolamento óptico extremamente alto. São adequados para diferentes aplicações. Eles são usados principalmente em amplificadores de fibra, lasers de fibra, redes CATV de fibra e comunicações via satélite.