Puolijohdelaserit ja optiset vahvistimet ovat erittäin herkkiä liittimien, jatkosten, suodattimien jne. Heijastuneelle valolle ja aiheuttavat suorituskyvyn heikkenemistä. Siksi tarvitaan optinen eristin estämään heijastunut valo. Optinen eristin on optinen passiivinen laite, joka sallii valon kulkemisen vain yhteen suuntaan ja estää valon vastakkaiseen suuntaan. Optisen kuidun kaikun heijastama valo voidaan eristää hyvin optisella eristimellä, ja eristys edustaa optisen eristimen kykyä eristää (estää) kaiun. Optinen eristin on erittäin hyödyllinen laite, jota käytetään yleensä optisella reitillä välttämään häiriöitä ja vaurioitumista valonlähteelle, pumpun lähteelle ja muille valoa emittoiville laitteille, jotka optisen polun kaiku aiheuttaa. Sisältää polarisaatiosta riippumattoman linjan optisen eristimen ja polarisaatiosta riippuvan pienikokoisen optisen eristimen.
Optisen erottimen toimintaperiaate
Optinen eristin käyttää pääasiassa magneto-optisen kiteen Faraday-vaikutusta. Faraday-vaikutus on Faradayn ensimmäinen havainto vuonna 1845, että ei-optisesti aktiivinen materiaali kiertää materiaalin läpi kulkevan valon polarisaatiosuunnan magneettikentän vaikutuksesta. Sitä kutsutaan myös magneto-optiseksi pyörimisvaikutukseksi. Magneettikentän suunnassa välitetyllä polarisoidulla valolla on polarisaatiosuunnan kiertokulma θ ja magneettikentän voimakkuuden B ja materiaalin tulon L suhde. Optisen erottimen toimintaperiaate on esitetty kuvassa 1.
Eteenpäin suuntautuvalle signaalivalolle siitä tulee lineaarisesti polarisoitunut valo polarisaattorin läpi kulkiessaan. Yhdessä ulkoisen magneettikentän kanssa Faradayn gyromagneettinen väliaine kiertää signaalivalon polarisaatiosuunnan 45 astetta oikealle ja tekee matalahäviöisen ja polarisaattorin 45 astetta. Analysaattorin aste asetettu. Peruutusvalon osalta, kun analysaattorista lähtevä lineaarisesti polarisoitunut valo kulkee sijoitusväliaineen läpi, taipumissuunta pyörii myös 45 astetta oikealle niin, että peruutusvalon polarisaatiosuunta on kohtisuorassa polarisaattorin suuntaan estäen kokonaan heijastuneen valon läpäisy.
Faradayn magneettinen väliaine käyttää tavallisesti yttriumrautagranaattia (YIG), jolla on pieni optinen häviö aallonpituusalueella 1μm ~ 2μm. Uuden lavan sisääntulon ja lähdön optisella eristimellä on varsin hyvä suorituskyky, pienin lisäyshäviö on noin 0,5 dB, eristys on 35 ~ 60 dB ja suurin voi saavuttaa 70 dB.
Optisen erottimen rooli
Sen tehtävänä on estää taaksepäin läpäisevän valon haitalliset vaikutukset optisella polulla johtuen erilaisista syistä valonlähteeseen ja optiseen polkujärjestelmään. Esimerkiksi optisen erottimen asentaminen puolijohdelaserlähteen ja optisen siirtojärjestelmän väliin voi vähentää huomattavasti heijastuneen valon haitallisia vaikutuksia valonlähteen spektrilähtötehon vakauteen. Nopeassa suoramodulaatio- ja suoran havaitsemisvalokuituyhteysjärjestelmässä taaksepäin lähetettävä valo tuottaa ylimääräistä kohinaa, joka heikentää järjestelmän suorituskykyä. Tämä vaatii myös optisen eristimen poistamiseksi. Optisten erottimien asentaminen seostetun kuidun molempiin päihin kuituvahvistimessa voi parantaa kuituvahvistimen työskentelystabiilisuutta. Ilman sitä heijastunut valo tulee signaalilähteeseen (laser) aiheuttaen vakavia vaihteluja signaalilähteessä. Koherentissa optisessa pitkän matkan valokuituyhteysjärjestelmässä optinen eristin asennetaan ajoittain stimuloidun Brillouin-sironnan aiheuttaman tehohäviön vähentämiseksi. Siksi optisilla eristimillä on tärkeä rooli valokuituviestinnässä, optisissa tietojenkäsittelyjärjestelmissä, valokuituanturissa ja tarkkuuden optisissa mittausjärjestelmissä.
Optisen erottimen ominaisuudet
Optisen erottimen ominaisuudet ovat korkea eristys, pieni lisäyshäviö; korkea luotettavuus, korkea vakaus; erittäin alhainen polarisaatiosta riippuva häviö ja polarisaatiomoodidispersio.
Optisen erottimen tyyppi
On olemassa monenlaisia optisia eristimiä, mukaan lukien in-line optiset erottimet, vapaan tilan optiset erottimet jne. Tarjoamme erilaisia optisten erottimien eritelmiä vastaamaan eri sovelluskenttien tarpeita. 1310/1480/1550 nm: n polarisaatiosta riippumattoman optisen eristimen sisäinen rakenne käsittelee yksimoodikuitujen kahta kohtisuoraa polarisaatiotilaa erikseen koko laitteen polarisaatiosta riippumattomien ominaisuuksien varmistamiseksi. Unipolar-laitteilla on pieni lisäyshäviö ja kaksivaiheisilla laitteilla on erittäin korkea optinen eristys. Ne soveltuvat erilaisiin sovelluksiin. Niitä käytetään pääasiassa kuituvahvistimissa, kuitulasereissa, kuitu-CATV-verkoissa ja satelliittiviestinnässä.