什么是光纤隔离器？

Posted 2022-11-25 波分传输_纤亿通

工作原理

光纤隔离器主要利用磁光晶体的法拉第效应来隔离反射光，只允许光以单一方向传输的无源磁光器件。光纤隔离器用于防止光源受到由背向反射或信号产生的不良影响；背向反射可能损坏激光器或者使之产生跳模、振幅变化或频移。在高功率应用中，背向反射还能引起不稳定性和功率尖峰。铭创光电生产的隔离器具有高隔离度、低插入损耗、高承受功率，可以根据用户需要定制不同波长、功率、光纤的隔离器，产品广泛应用于光纤激光器、光纤放大器、激光通信、光纤传感、科学科研等领域。

隔离器由起偏器，旋光器和检偏器三局部组成。起偏器是一种光学器件，当光束入射到它上面时，其输出光束变成了某一方向的线性偏振光，该方向就是起偏器的偏振轴。当入射光的偏振方向与起偏器的偏振轴垂直光阴不能经过，因而起偏器又可作检偏器用。旋光器由旋光性资料和套在外面的永世磁铁组成，借助磁光效应，使经过它的光的偏振方向发作一定水平的旋转。在磁场作用下，当偏振光经过不具有旋光性的物质时，其偏振方向发作了旋转，这种如今称为磁致旋光效应，也称为法拉第效应。磁致旋光效应惹起的光偏振方向旋转的角度θ为：

其中，L为磁致旋光物质的长度，B为物质所处的磁场强度，V 表示磁致旋光物质的费尔德常数。由上式可知：磁致旋光效应惹起的光偏振旋转方向取决于外加磁场的方向，与光的传播方向无关，这与资料的固有旋光效应不同，固有旋光效应惹起的光偏振旋转方向与光的传播方向有关。

光隔离器由两个透振方向互为45º的偏振器和一个法拉第旋转器组成，如图所示。

起偏器与检偏器的偏振轴相差45º，当入射光经过起偏器时，被变成线偏振光，然后经旋光器，其偏振面被旋转45º，刚好与检偏器的偏振方向分歧，于是光信号顺利经过光隔离器而进入光路中。假如有反射光呈现时，反射光经过检偏器和旋光器后，其偏振方向与起偏器的偏振方向正交而不能经过起偏器，从而到达了隔离反射光的目的，每级光隔离器对反射光的损耗高达35dB以上。但是在实践应用中，入射光的偏振态是恣意的，并且随时间变化，因而，必需请求隔离器的工作与入射光的偏振态无关。

具有任意偏振态的入射光首先通过一个偏振分束器（SWP），这个SWP是将入射光分解为两个正交偏振分量，让垂直分量直线通过，水平分量偏折通过。两个分量都要通过法拉第旋转器，其偏振态都要旋转45°。法拉第旋转器后面跟随一块半波片，这个半波片将从左向右传播的光的偏振态顺时针旋转45°，将从右向左传播的光的偏振态逆时针旋转45°。最后两个分量的光在输出端由另一个SWP合在一起输出。
 

如果存在反射光在反方向上传输，半波片和法拉第旋转器的旋转方向正好相反，当两个分量的光通过这两个器件时，其旋转效果相互抵消，偏振态维持不变，在输入端的SWP上不能合路输出，于是就起到隔离作用。

技术指标

在CATV系统中对光隔离器性能的要求是：正向损耗低、反向隔离度高、回波损耗高、器件体积小、环境性能好。由于光隔离器比较贵重，所以一般应用在光源中，在光纤线路中不用。如果光隔离器价格便宜，插入损耗又小，可以在线路中应用，以提高系统性能。光隔离器的主要参数要求具体如下：

1）插入损耗小，典型值约为0.5dB；

2）隔离度大，典型值约在40～50dB之间；

3）偏振相关损耗（PDL）小，<0.2 dB。