一文帶你了解光隔離器的工作原理

允許光信號僅在一個方向上傳播而完全阻擋另一個方向的光學(xué)元件被稱為光隔離器。法拉第效應(yīng)是該裝置工作的基礎(chǔ)。

基本上，當(dāng)允許光線穿過光纖時，它有可能被反射回來。因此，為避免傳輸信號的反向反射，使用了光隔離器。

它也被稱為光隔離器、光電耦合器等。這些主要用于激光應(yīng)用。因此，光的相干性不會受到影響。

下圖顯示了由 3 個組件組成的隔離器的設(shè)計：

工作原理：

正如我們在上圖中看到的那樣，第一個組件是輸入偏振器。因此，穿過該偏振器的光線會發(fā)生垂直偏振。然后將這種垂直偏振光饋送到法拉第旋轉(zhuǎn)器。

法拉第旋轉(zhuǎn)器是一種利用法拉第效應(yīng)使光的偏振方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)的光學(xué)裝置。這里值得注意的是，這種效應(yīng)是非互易的，它是基于磁光效應(yīng)。

在光隔離器的情況下，法拉第旋轉(zhuǎn)器的旋轉(zhuǎn)角度為45°。正如我們在上一段中已經(jīng)提到的，它是不可逆的，這意味著它只是在一個方向上旋轉(zhuǎn)。

光線旋轉(zhuǎn)45°后，再通過放置在旋轉(zhuǎn)器之后的偏光片即輸出偏光片離開。輸出端的偏振器吸收或反射光，但這取決于偏振器的類型。

現(xiàn)在，讓我們了解光線如何不會通過使用相同的布置而被反射。

被輸出偏振器吸收的光被允許落在法拉第旋轉(zhuǎn)器上。下圖表示光線再次反射到旋轉(zhuǎn)器時的排列。

旋轉(zhuǎn)器現(xiàn)在以單向方式（即順時針方向）再次將光線旋轉(zhuǎn) 45°。旋轉(zhuǎn)后，光線水平偏振，如上圖所示。

但是，輸入偏振器基本上是垂直偏振器。因此，水平偏振光將被垂直偏振器拒絕。

因此，以這種方式，通過使用這 3 個組件，任何光線都不會在輸入端被散射或反射回來。

這是一個光隔離器的工作原理。

光隔離器的應(yīng)用

在光通信系統(tǒng)中：這些在光纖通信系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用。與信號傳輸時一樣，這些設(shè)備減少了由于反射而導(dǎo)致信號丟失的機會。

在光放大單元中：放大器會提升信號電平，因此如果我們將隔離器與放大器一起使用，則會更好地放大傳輸信號。

在激光二極管中：激光光源用于提供高度相干的光波。因此，當(dāng)它與隔離器一起使用時，產(chǎn)生高度相干輻射的機會就會增加。

因此，從上面的討論中，我們可以得出結(jié)論，光隔離器是光通信時使用的主要器件之一。

審核編輯：湯梓紅