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光隔離器

摘要:光隔離器是一種只允許光沿一個(gè)方向通過而在相反方向阻擋光通過的光無源器件。它通過光纖回波反射的光能夠被光隔離器很好的隔離,隔離度代表了光隔離器對回波隔離(阻擋)能力。

    半導(dǎo)體激光器及光放大器等對來自連接器、熔接點(diǎn)、濾波器等的反射光非常敏感,并導(dǎo)致性能惡化。因此需要用光隔離器阻止反射光。光隔離器是一種只允許光沿一個(gè)方向通過而在相反方向阻擋光通過的光無源器件。它通過光纖回波反射的光能夠被光隔離器很好的隔離,隔離度代表了光隔離器對回波隔離(阻擋)能力。光隔離器是一種非常有用的器件,通常被使用在光路中用來避免光路中的回波對光源,泵浦源以及其他發(fā)光器件造成的干擾和損害。包括偏振無關(guān)型在線式光隔離器和偏振相關(guān)小型化光隔離器。 

光隔離器的工作原理 

    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年首先觀察到不具有旋光性的材料在磁場作用下使通過該物質(zhì)的光的偏振方向發(fā)生旋轉(zhuǎn),也稱磁致旋光效應(yīng)。沿磁場方向傳輸?shù)钠窆?,其偏振方向旋轉(zhuǎn)角度θ和磁場強(qiáng)度B與材料長度L的乘積成比例。光隔離器的工作原理如圖1所示。  

 



    對于正向入射的信號(hào)光,通過起偏器后成為線偏振光,法拉弟旋磁介質(zhì)與外磁場一起使信號(hào)光的偏振方向右旋45度,并恰好使低損耗通過與起偏器成45度放置的檢偏器。對于反向光,出檢偏器的線偏振光經(jīng)過放置介質(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,完全阻斷了反射光的傳輸。 

    法拉弟磁介質(zhì)在1μm~2μm波長范圍內(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,最低插入損耗約0.5dB、隔離度達(dá)35~60dB,最高可達(dá)70dB。 

光隔離器的作用 

    它的作用是防止光路中由于各種原因產(chǎn)生的后向傳輸光對光源以及光路系統(tǒng)產(chǎn)生的不良影響。例如,在半導(dǎo)體激光源和光傳輸系統(tǒng)之間安裝一個(gè)光隔離器,可以在很大程度上減少反射光對光源的光譜輸出功率穩(wěn)定性產(chǎn)生的不良影響。在高速直接調(diào)制、直接檢測光纖通信系統(tǒng)中,后向傳輸光會(huì)產(chǎn)生附加噪聲,使系統(tǒng)的性能劣化,這也需要光隔離器來消除。在光纖放大器中的摻雜光纖的兩端裝上光隔離器,可以提高光纖放大器的工作穩(wěn)定性,如果沒有它,后向反射光將進(jìn)入信號(hào)源(激光器)中,引起信號(hào)源的劇烈波動(dòng)。在相干光長距離光纖通信系統(tǒng)中,每隔一段距離安裝一個(gè)光隔離器,可以減少受激布里淵散射引起的功率損失。因此,光隔離器在光纖通信、光信息處理系統(tǒng)、光纖傳感以及精密光學(xué)測量系統(tǒng)中具有重要的作用。 

光隔離器的特點(diǎn) 

    光隔離器的特點(diǎn)是高隔離度、低插損;高可靠性、高穩(wěn)定性;極低的偏振相關(guān)損耗和偏振模色散。 

光隔離器的類型 

    光隔離器種類繁多,包括在線式光隔離器,自由空間光隔離器等,我們提供各種規(guī)格的光隔離器,用來滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。1310/1480/1550nm偏振無關(guān)光隔離器內(nèi)部設(shè)計(jì)針對單模光纖中兩種正交的偏振態(tài)分別處理的工藝,保證整個(gè)器件的偏振無關(guān)特性。單極器件具有較低的插入損耗,雙級(jí)器件有極高的光隔離度,適合于不同的應(yīng)用場合,主要應(yīng)用于光纖放大器,光纖激光器,光纖CATV網(wǎng)以及衛(wèi)星通訊等。
 

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