Pusvadītāju lāzeri un optiskie pastiprinātāji ir ļoti jutīgi pret savienotāju, savienojumu, filtru utt. Atstaroto gaismu un izraisa veiktspējas pasliktināšanos. Tāpēc atstarotās gaismas bloķēšanai ir nepieciešams optiskais izolators. Optiskais izolators ir optiska pasīva ierīce, kas ļauj gaismai iet tikai vienā virzienā un bloķē gaismu pretējā virzienā. Optiskās šķiedras atbalss atstaroto gaismu var labi izolēt ar optisko izolatoru, un izolācija atspoguļo optiskā izolatora spēju izolēt (bloķēt) atbalss. Optiskais izolators ir ļoti noderīga ierīce, ko parasti izmanto optiskajā ceļā, lai izvairītos no traucējumiem un gaismas avota, sūkņa avota un citu gaismu izstarojošu ierīču bojājumiem, ko rada atbalss optiskajā ceļā. Ieskaitot no polarizācijas neatkarīgu līnijas optisko izolatoru un no polarizācijas atkarīgu miniaturizētu optisko izolatoru.
Optiskā izolatora darbības princips
Optiskais izolators galvenokārt izmanto magnetooptisko kristālu Faradeja efektu. Faradeja efekts ir pirmais Faradeja novērojums 1845. gadā, ka optiski neaktīvs materiāls magnētiskā lauka ietekmē rotē gaismas polarizācijas virzienu, kas iet caur materiālu. To sauc arī par magneto-optiskās rotācijas efektu. Magnētiskā lauka virzienā raidītajai polarizētajai gaismai ir polarizācijas virziena rotācijas leņķis θ un proporcionāli materiāla magnētiskā lauka stipruma B un garuma L reizinājums. Optiskā izolatora darbības princips parādīts 1. attēlā.
Signālgaismai, kas notiek virzienā uz priekšu, tā kļūst lineāri polarizēta gaisma pēc tam, kad tā iet caur polarizatoru. Kopā ar ārējo magnētisko lauku Faradeja žiromagnētiskā vide pagriež signāla gaismas polarizācijas virzienu par 45 grādiem pa labi un padara zemu zudumu caurlaidīgu un polarizatoru par 45 grādiem. Ievietotā analizatora pakāpe. Atgriezeniskajai gaismai, kad lineāri polarizētā gaisma, kas iziet no analizatora, iet cauri izvietošanas videi, novirzes virziens tiek pagriezts arī par 45 grādiem pa labi, tā ka pretējās gaismas polarizācijas virziens ir taisnleņķis pret polarizatora virzienu, pilnībā bloķējot atstarotās gaismas pārraide.
Faradejas magnētiskajā vidē parasti tiek izmantots itrija dzelzs granāta (YIG) monokristāls ar zemu optisko zudumu viļņu garuma diapazonā 1μm ~ 2μm. Jaunā pigtail ieejas un izejas optiskajam izolatoram ir diezgan laba veiktspēja, zemākais ievietošanas zudums ir aptuveni 0,5dB, izolācija ir 35 ~ 60dB, un augstākais var sasniegt 70dB.
Optiskā izolatora loma
Tās uzdevums ir novērst optiskā ceļā atgriezeniski raidītās gaismas nelabvēlīgo ietekmi uz gaismas avotu un optiskā ceļa sistēmu dažādu iemeslu dēļ. Piemēram, uzstādot optisko izolatoru starp pusvadītāju lāzera avotu un optisko pārraides sistēmu, var ievērojami samazināt atstarotās gaismas nelabvēlīgo ietekmi uz gaismas avota spektrālās izejas jaudas stabilitāti. Ātrgaitas tiešās modulācijas un tiešās noteikšanas optisko šķiedru sakaru sistēmā aizmugurējā pārraides gaisma radīs papildu troksni, kas pasliktinās sistēmas darbību. Lai to novērstu, ir nepieciešams arī optiskais izolators. Optisko izolatoru uzstādīšana abos leģētās šķiedras galos šķiedru pastiprinātājā var uzlabot šķiedras pastiprinātāja darba stabilitāti. Bez tā atstarotā gaisma iekļūs signāla avotā (lāzerā), izraisot nopietnas signāla avota svārstības. Koherentā optiskā tālsatiksmes optisko šķiedru sakaru sistēmā starplaikos tiek uzstādīts optiskais izolators, lai samazinātu jaudas zudumus, ko rada stimulēta Briljūina izkliede. Tāpēc optiskajiem izolatoriem ir svarīga loma optisko šķiedru sakaros, optiskās informācijas apstrādes sistēmās, optisko šķiedru uztveršanā un precīzu optisko mērījumu sistēmās.
Optiskā izolatora īpašības
Optiskā izolatora īpašības ir augsta izolācija, mazs ievietošanas zudums; augsta uzticamība, augsta stabilitāte; ārkārtīgi zems polarizācijas atkarīgs zudums un polarizācijas režīma dispersija.
Optiskā izolatora tips
Ir daudz veidu optisko izolatoru, ieskaitot rindas optiskos izolatorus, brīvās vietas optiskos izolatorus utt. Mēs nodrošinām dažādas optisko izolatoru specifikācijas, lai apmierinātu dažādu lietojumu lauku vajadzības. 1310/1480 / 1550nm polarizācijas neatkarīgā optiskā izolatora iekšējais dizains apstrādā divus ortogonālos polarizācijas stāvokļus vienmodu šķiedrā atsevišķi, lai nodrošinātu visas ierīces neatkarību no polarizācijas. Unipolārajām ierīcēm ir mazs ievietošanas zudums, un divpakāpju ierīcēm ir ārkārtīgi augsta optiskā izolācija. Tie ir piemēroti dažādiem lietojumiem. Tos galvenokārt izmanto šķiedru pastiprinātājos, šķiedru lāzeros, šķiedru CATV tīklos un satelītu sakaros.
