光隔離器

光隔離器是一種只允許單向光通過的無源光器件，其工作原理是基於法拉第旋轉的非互易性。 通過光纖回波反射的光能夠被光隔離器很好的隔離。光隔離器主要利用磁光晶體的法拉第效應。光隔離器的特性是：正向插入損耗低，反向隔離度高，回波損耗高。 光隔離器是允許光向一個方向通過而阻止向相反方向通過的無源器件，作用是對光的方向進行限制，使光只能單方向傳輸，通過光纖回波反射的光能夠被光隔離器很好的隔離，提高光波傳輸效率

基本介紹

• 中文名：光隔離器
• 外文名：optical isolator
• 類型：無源光器件
• 作用：防止光路產生不良影響
• 特點：高隔離度、低插損；高可靠性等

簡介

一種雙連線埠的具有非互易特性的光器件。它對沿正向傳輸的光信號衰減很小而對沿相反方向傳輸的光信號衰減很大，構成光的單向通路。在雷射器與傳輸光纖間接入光隔離器，能有效地抑制線路中從光纖遠端端面、光纖連線器界面等處產生的反射光返回雷射器、從而保證雷射器工作狀態的穩定，降低系統因反射光引起的噪聲。這對高速率光纖通信相干光光纖通信系統更顯重要。

要求光隔離器插入損耗低（例如0.5dB），隔離度反向損耗小，或正向損耗大（例如30dB）。

光隔離器種類較多，主要有塊狀光隔離器、全光纖型光隔離器、集成光波導光隔離器及與偏振無關的光隔離器等。

作用

它的作用是防止光路中由於各種原因產生的後向傳輸光對光源以及光路系統產生的不良影響。例如，在半導體雷射源和光傳輸系統之間安裝一個光隔離器，可以在很大程度上減少反射光對光源的光譜輸出功率穩定性產生的不良影響。在高速直接調製、直接檢測光纖通信系統中，後向傳輸光會產生附加噪聲，使系統的性能劣化，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定性，如果沒有它，後向反射光將進入信號源（雷射器）中，引起信號源的劇烈波動。在相干光長距離光纖通信系統中，每隔一段距離安裝一個光隔離器，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、光纖感測以及精密光學測量系統中具有重要的作用。

光隔離器釤鈷磁環

目前，在片上集成全光路中套用較多。現在研究多放在如何將光隔離器和片上COMS電路集成問題上。

特點

光隔離器的特點是高隔離度、低插損；高可靠性、高穩定性；極低的偏振相關損耗和偏振模色散。

類型

光隔離器種類繁多，包括線上式光隔離器，自由空間光隔離器等，我們提供各種規格的光隔離器，用來滿足不同套用領域的需求。1310/1480/1550nm偏振無關光隔離器內部設計針對單模光纖中兩種正交的偏振態分別處理的工藝，保證整個器件的偏振無關特性。單極器件具有較低的插入損耗，雙級器件有極高的光隔離度，適合於不同的套用場合，主要套用於光纖放大器，光纖雷射器，光纖CATV網以及衛星通訊等。

光隔離器

光隔離器一般以波長來區分，800-1300nm的較多，也有一些特殊波長。

通過光纖跳線將LD光源輸出端連線到光功率計，從光功率計讀出其輸出功率，即光隔離器輸入功率。

工作原理

光隔離器主要利用磁光晶體的法拉第效應。法拉第效應是法拉第在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的光的偏振方向發生旋轉，也稱磁致旋光效應。沿磁場方向傳輸的偏振光，其偏振方向旋轉角度θ和磁場強度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。

對於正向入射的信號光，通過起偏器後成為線偏振光，法拉弟旋磁介質與外磁場一起使信號光的偏振方向右旋45度，並恰好使低損耗通過與起偏器成45度放置的檢偏器。對於反向光，出檢偏器的線偏振光經過放置介質時，偏轉方向也右旋轉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。

法拉弟磁介質在1μm～2μm波長範圍內通常採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好的性能，最低插入損耗約0.5dB、隔離度達35～60dB，最高可達70dB。