Τα λέιζερ ημιαγωγών και οι οπτικοί ενισχυτές είναι πολύ ευαίσθητοι στο ανακλώμενο φως από συνδέσμους, συνδέσεις, φίλτρα κ.λπ. και προκαλούν υποβάθμιση της απόδοσης. Επομένως, απαιτείται οπτικός μονωτήρας για να εμποδίζει το ανακλώμενο φως Ο οπτικός μονωτής είναι μια οπτική παθητική συσκευή που επιτρέπει μόνο το φως να περάσει σε μία κατεύθυνση και να μπλοκάρει το φως στην αντίθετη κατεύθυνση. Το φως που αντανακλάται από την ηχώ των οπτικών ινών μπορεί να απομονωθεί καλά από τον οπτικό μονωτή και η απομόνωση αντιπροσωπεύει την ικανότητα του οπτικού απομονωτήρα να απομονώσει (μπλοκάρει) την ηχώ. Ο οπτικός μονωτής είναι μια πολύ χρήσιμη συσκευή, η οποία χρησιμοποιείται συνήθως στην οπτική διαδρομή για την αποφυγή παρεμβολών και ζημιών στην πηγή φωτός, την πηγή αντλίας και άλλες συσκευές εκπομπής φωτός που προκαλούνται από την ηχώ στην οπτική διαδρομή. Συμπεριλαμβανομένου του ανεξάρτητου πόλωσης in-line οπτικού μονωτή και εξαρτώμενου από πόλωση μικροσκοπικού οπτικού απομονωτήρα.
Η αρχή λειτουργίας του οπτικού μονωτή
Ο οπτικός μονωτής χρησιμοποιεί κυρίως το φαινόμενο Faraday του μαγνητο-οπτικού κρυστάλλου. Το φαινόμενο Faraday είναι η πρώτη παρατήρηση του Faraday το 1845 ότι ένα μη οπτικά ενεργό υλικό περιστρέφει την κατεύθυνση πόλωσης του φωτός που διέρχεται από το υλικό υπό τη δράση ενός μαγνητικού πεδίου. Ονομάζεται επίσης φαινόμενο μαγνητο-οπτικής περιστροφής. Το πολωμένο φως που εκπέμπεται κατά την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου έχει γωνία περιστροφής θ της κατεύθυνσης πόλωσης και το προϊόν της ισχύος μαγνητικού πεδίου Β και το μήκος L του υλικού σε αναλογία. Η αρχή λειτουργίας του οπτικού μονωτή παρουσιάζεται στο Σχήμα 1.
Για το φως του σήματος που προσπίπτει στην μπροστινή κατεύθυνση, γίνεται γραμμικά πολωμένο φως αφού περάσει από τον πολωτή. Μαζί με το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο, το γυρομαγνητικό μέσο Faraday περιστρέφει την κατεύθυνση πόλωσης του φωτός σήματος κατά 45 μοίρες προς τα δεξιά και κάνει τη διέλευση χαμηλής απώλειας και τον πολωτή 45 μοίρες. Τοποθετήθηκε βαθμός αναλυτή. Για αντίστροφο φως, όταν το γραμμικά πολωμένο φως που εξέρχεται από τον αναλυτή περνά μέσα από το μέσο τοποθέτησης, η κατεύθυνση εκτροπής περιστρέφεται επίσης 45 μοίρες προς τα δεξιά, έτσι ώστε η κατεύθυνση πόλωσης του αντίστροφου φωτός να είναι ορθογώνια προς την κατεύθυνση του πολωτή, αποκλείοντας εντελώς τη μετάδοση ανακλώμενου φωτός.
Το μαγνητικό μέσο Faraday χρησιμοποιεί συνήθως μονό κρύσταλλο γρανίτη σιδήρου υττρίου (YIG) με χαμηλή οπτική απώλεια στην περιοχή μήκους κύματος 1μm ~ 2μm. Ο οπτικός μονωτής της νέας εισόδου και εξόδου πλεξίδας έχει αρκετά καλή απόδοση, η χαμηλότερη απώλεια εισαγωγής είναι περίπου 0,5dB, η απομόνωση είναι 35 ~ 60dB και η υψηλότερη μπορεί να φτάσει τα 70dB.
Ο ρόλος της οπτικής απομόνωσης
Η λειτουργία του είναι να αποτρέπει τις δυσμενείς επιδράσεις του οπίσθιου μεταδιδόμενου φωτός στην οπτική διαδρομή λόγω διαφόρων λόγων στην πηγή φωτός και στο σύστημα οπτικής διαδρομής. Για παράδειγμα, η εγκατάσταση ενός οπτικού απομονωτήρα μεταξύ της πηγής λέιζερ ημιαγωγών και του συστήματος οπτικής μετάδοσης μπορεί να μειώσει σημαντικά τις δυσμενείς επιπτώσεις του ανακλώμενου φωτός στη σταθερότητα της φασματικής ισχύος εξόδου της πηγής φωτός. Στο σύστημα άμεσης διαμόρφωσης υψηλής ταχύτητας και άμεσης ανίχνευσης οπτικών ινών, το οπίσθιο φως μετάδοσης θα παράγει επιπλέον θόρυβο, ο οποίος θα υποβαθμίσει την απόδοση του συστήματος. Αυτό απαιτεί επίσης μια οπτική απομόνωση για την εξάλειψη. Η εγκατάσταση οπτικών μονωτών και στα δύο άκρα της ενισχυμένης ίνας στον ενισχυτή ινών μπορεί να βελτιώσει τη σταθερότητα λειτουργίας του ενισχυτή ινών. Χωρίς αυτό, το ανακλώμενο φως θα εισέλθει στην πηγή σήματος (λέιζερ), προκαλώντας σοβαρές διακυμάνσεις στην πηγή σήματος. Στο συνεκτικό σύστημα επικοινωνίας οπτικών ινών μεγάλων αποστάσεων, ένας οπτικός μονωτήρας εγκαθίσταται σε διαστήματα για τη μείωση της απώλειας ισχύος που προκαλείται από τη διεγερμένη σκέδαση του Brillouin. Επομένως, οι οπτικοί μονωτές παίζουν σημαντικό ρόλο στις επικοινωνίες οπτικών ινών, στα συστήματα επεξεργασίας οπτικών πληροφοριών, στην ανίχνευση οπτικών ινών και στα συστήματα οπτικών μετρήσεων ακριβείας.
Χαρακτηριστικά του οπτικού μονωτή
Τα χαρακτηριστικά του οπτικού μονωτή είναι υψηλή απομόνωση, χαμηλή απώλεια εισαγωγής. υψηλή αξιοπιστία, υψηλή σταθερότητα εξαιρετικά χαμηλή απώλεια εξαρτώμενη από πόλωση και διασπορά τρόπου πόλωσης.
Τύπος οπτικού μονωτή
Υπάρχουν πολλοί τύποι οπτικών μονωτών, συμπεριλαμβανομένων οπτικών μονωτών εν σειρά, οπτικών μονωτών ελεύθερου χώρου κ.λπ. Παρέχουμε διάφορες προδιαγραφές οπτικών μονωτών για την κάλυψη των αναγκών διαφορετικών πεδίων εφαρμογής. Ο εσωτερικός σχεδιασμός του ανεξάρτητου οπτικού μονωτήρα 1310/1480 / 1550nm αντιμετωπίζει τις δύο καταστάσεις ορθογωνικής πόλωσης στην ίνα μονής λειτουργίας για να εξασφαλίσει τα ανεξάρτητα από την πόλωση χαρακτηριστικά ολόκληρης της συσκευής. Οι μονοπολικές συσκευές έχουν χαμηλή απώλεια εισαγωγής και οι συσκευές διπλού σταδίου έχουν εξαιρετικά υψηλή οπτική απομόνωση. Είναι κατάλληλα για διαφορετικές εφαρμογές. Χρησιμοποιούνται κυρίως σε ενισχυτές ινών, λέιζερ ινών, δίκτυα CATV ινών και δορυφορικές επικοινωνίες.