光纖隔離器的原理、種類和作用

　　因半導(dǎo)體激光器及光放大器等對(duì)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。所有就需要一種光纖隔離器件來阻止反射光。

　　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(duì)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(duì)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。

　　一種簡單的1310nm/1450nm/1550nm/1650nm光纖隔離器結(jié)構(gòu)

　　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)是英國物理學(xué)家、電磁學(xué)家、化學(xué)家邁克爾·法拉第（MichaelFaraday）在1845年首先觀察到不具有旋光性的材料在磁場(chǎng)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(chǎng)方向傳輸?shù)钠窆猓淦穹较蛐D(zhuǎn)角度θ和磁場(chǎng)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上圖所示。

　　對(duì)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(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。也有應(yīng)用于400nm~1100um（不包括470nm-500nm）波段的基于鋱鎵石榴石TGG晶體制作的隔離器，包含光纖式和自由空間式。

　　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(duì)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(duì)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(cè)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(cè)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，保偏光纖隔離器，偏振相關(guān)隔離器等，飛博特提供各種規(guī)格和波長（400nm~2000nm）的光隔離器，用來滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。例如1310/1480/1550nm偏振無關(guān)光隔離器內(nèi)部設(shè)計(jì)針對(duì)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(chǎng)合，應(yīng)用于光纖放大器，光纖激光器，光纖通信等任何需要對(duì)光隔離的光學(xué)光路，光纖光路當(dāng)中。