Los láseres semiconductores y los amplificadores ópticos son muy sensibles a la luz reflejada de conectores, empalmes, filtros, etc., y causan degradación del rendimiento. Por lo tanto, se requiere un aislador óptico para bloquear la luz reflejada. Un aislador óptico es un dispositivo óptico pasivo que sólo permite que la luz pase en una dirección y bloquea la luz en la dirección opuesta. La luz reflejada por el eco de fibra óptica puede ser bien aislada por el aislador óptico, y el aislamiento representa la capacidad del aislador óptico para aislar (bloquear) el eco. El aislador óptico es un dispositivo muy útil, que se utiliza generalmente en la trayectoria óptica para evitar interferencias y daños a la fuente de luz, fuente de la bomba y otros dispositivos emisores de luz causados por el eco en la trayectoria óptica. Incluye aislador óptico en línea independiente de la polarización y aislador óptico miniaturizado dependiente de la polarización.
El principio de funcionamiento del aislador óptico
El aislador óptico utiliza principalmente el efecto Faraday del cristal magneto-óptico. El efecto Faraday es la primera observación de Faraday en 1845 de que un material no ópticamente activo gira la dirección de polarización de la luz que pasa a través del material bajo la acción de un campo magnético. También se llama el efecto de rotación magneto-óptico. La luz polarizada transmitida en la dirección del campo magnético tiene un ángulo de rotación de la dirección de polarización y el producto de la fuerza del campo magnético B y la longitud L del material en proporción. El principio de funcionamiento del aislador óptico se muestra en la Figura 1.
Para el incidente de la luz de la señal en la dirección de avance, se convierte en luz polarizada linealmente después de pasar a través del polarizador. Junto con el campo magnético externo, el medio giromagnético Faraday gira la dirección de polarización de la luz de la señal 45 grados a la derecha, y hace que la baja pérdida pase y el polarizador 45 grados. Grado de analizador colocado. Para la luz inversa, cuando la luz polarizada linealmente que sale del analizador pasa a través del medio de colocación, la dirección de deflexión también se gira 45 grados hacia la derecha, de modo que la dirección de polarización de la luz inversa es ortogonal a la dirección del polarizador, bloqueando completamente la transmisión de la luz reflejada.
El medio magnético de Faraday generalmente utiliza cristal único de granate de hierro yttrium (YIG) con baja pérdida óptica en el rango de longitud de onda de 1 m a 2 m. El aislador óptico de la nueva entrada y salida de cola de cerdo tiene un rendimiento bastante bueno, la pérdida de inserción más baja es de aproximadamente 0,5 dB, el aislamiento es de 35 a 60 dB, y el más alto puede alcanzar 70 dB.
El papel del aislador óptico
Su función es prevenir los efectos adversos de la luz transmitida hacia atrás en la trayectoria óptica debido a varias razones en la fuente de luz y el sistema de trayectoria óptica. Por ejemplo, la instalación de un aislador óptico entre la fuente láser semiconductora y el sistema de transmisión óptica puede reducir en gran medida los efectos adversos de la luz reflejada en la estabilidad de la potencia de salida espectral de la fuente de luz. En el sistema de modulación directa de alta velocidad y comunicación de fibra óptica de detección directa, la luz de transmisión hacia atrás generará ruido adicional, lo que degradará el rendimiento del sistema. Esto también requiere un aislador óptico para eliminar. La instalación de aisladores ópticos en ambos extremos de la fibra dopada en el amplificador de fibra puede mejorar la estabilidad de trabajo del amplificador de fibra. Sin ella, la luz retro-reflejada entrará en la fuente de señal (láser), causando graves fluctuaciones en la fuente de señal. En el sistema óptico coherente de comunicación de fibra óptica de larga distancia, se instala un aislador óptico a intervalos para reducir la pérdida de energía causada por la dispersión estimulada de Brillouin. Por lo tanto, los aisladores ópticos desempeñan un papel importante en las comunicaciones de fibra óptica, los sistemas de procesamiento de información óptica, la detección de fibra óptica y los sistemas de medición óptica de precisión.
Características del aislador óptico
Las características del aislador óptico son alto aislamiento, baja pérdida de inserción; alta fiabilidad, alta estabilidad; pérdida dependiente de polarización extremadamente baja y dispersión del modo de polarización.
Tipo de aislador óptico
Hay muchos tipos de aisladores ópticos, incluyendo aisladores ópticos en línea, aisladores ópticos de espacio libre, etc. Proporcionamos varias especificaciones de aisladores ópticos para satisfacer las necesidades de diferentes campos de aplicación. El diseño interno del aislador óptico independiente de la polarización 1310/1480/1550nm trata los dos estados de polarización ortogonal en la fibra monomodo por separado para asegurar las características independientes de la polarización de todo el dispositivo. Los dispositivos Unipolar tienen baja pérdida de inserción, y los dispositivos de dos etapas tienen un aislamiento óptico extremadamente alto. Son adecuados para diferentes aplicaciones. Se utilizan principalmente en amplificadores de fibra, láseres de fibra, redes CATV de fibra y comunicaciones por satélite.