Im Jahr 1842 wurde Michael Faraday angegeben, dass die optische Isolatorbetrieb hängt vom Faraday-Effekt ab. Dieser Effekt bezieht sich auf eine Tatsache, dass sich die polarisierte Lichtebene dreht, wenn die Lichtenergie durch das Glas übertragen wird, das einem Magnetfeld ausgesetzt werden kann. Die Drehrichtung hängt hauptsächlich vom Magnetfeld als Alternative zur Lichtdurchlässigkeitsrichtung ab.
Die optischen Geräte sowie die Anschlüsse in einem Glasfasersystem verursachen einige Effekte wie Absorption und Reflexion des optischen Signals am O / P des Senders. Diese Effekte können also Lichtenergie verursachen. Diese Effekte können dazu führen, dass Lichtenergie wieder bei reproduziert wird die Versorgung und behindern mit Versorgungsfunktion. Um die Interferenzeffekte zu überwinden, wird eine optische Diode oder ein optischer Isolator verwendet.
Was ist ein optischer Isolator?
Ein optischer Isolator ist auch als optische Diode, Fotokoppler, bekannt Optokoppler . Es ist ein passives magnetooptisches Gerät, und die Hauptfunktion dieser optischen Komponente besteht darin, die Lichtübertragung nur in eine Richtung zu ermöglichen. Es spielt also eine Hauptrolle und verhindert gleichzeitig unnötige Rückkopplungen zu einem optischen Oszillator, nämlich dem Laserresonator. Die Arbeitsweise dieser Komponente hängt hauptsächlich vom Faraday-Effekt ab, der in der Hauptkomponente wie dem Faraday-Rotor verwendet wird.
Arbeitsprinzip
Ein optischer Isolator umfasst drei Hauptkomponenten, nämlich einen Faraday-Rotator, einen I / P-Polarisator und einen O / P-Polarisator. Die Blockdiagrammdarstellung ist unten gezeigt. Dies funktioniert so, als würde Licht in Vorwärtsrichtung durch den I / P-Polarisator strömen und sich in der vertikalen Ebene polarisieren. Die Betriebsarten dieses Isolators werden basierend auf den unterschiedlichen Lichtrichtungen in zwei Typen eingeteilt, wie z. B. Vorwärtsmodus und Rückwärtsmodus.
Arbeitsprinzip des optischen Isolators
Im Vorwärtsmodus tritt das Licht in den Eingangspolarisator ein und wird dann linear polarisiert. Sobald der Lichtstrahl am Faraday-Rotator ankommt, dreht sich die Stange des Faraday-Rotators um 45 °. Daher verlässt das Licht schließlich den O / P-Polarisator bei 45 °. In ähnlicher Weise tritt im Rückwärtsmodus das Licht zunächst mit einem Winkel von 45 ° in den O / P-Polarisator ein. Wenn es im gesamten Faraday-Rotator übertragen wird, dreht es sich kontinuierlich um weitere 45 ° auf einem ähnlichen Weg. Danach wird das 90 ° -Polarisationslicht in Richtung des I / P-Polarisators vertikal und kann den Isolator nicht verlassen. Somit wird der Lichtstrahl entweder absorbiert oder reflektiert.
Arten von optischen Isolatoren
Optoisolatoren werden in drei Typen eingeteilt, einschließlich polarisierter, zusammengesetzter und magnetischer optischer Isolatoren
Optischer Isolator vom polarisierten Typ
Dieser Isolator verwendet die Polarisationsachse, um die Lichtdurchlässigkeit in eine Richtung zu halten. Es ermöglicht die Übertragung von Licht in Vorwärtsrichtung, verhindert jedoch, dass jeder Lichtstrahl zurückgesendet wird. Es gibt auch abhängige und unabhängige polarisierte optische Isolatoren. Letzteres ist komplizierter und wird häufig in optischen EDFA-Verstärkern verwendet.
Optischer Isolator vom Verbundtyp
Dies ist ein unabhängiger polarisierter optischer Isolator, der in der optischen EDFA verwendet werden kann Verstärker welches verschiedene komponenten wie enthält Wellenlängenmultiplexer (WDM) Erbium-dotierte Faser, Pumpen Diodenlaser , usw..
Optischer Isolator vom magnetischen Typ
Diese Art von Isolator wird auch als polarisierter optischer Isolator in einer neuen Fläche bezeichnet. Es drückt auf das magnetische Element eines Faraday-Rotators, bei dem es sich normalerweise um einen Stab handelt, der mit einem magnetischen Kristall unter dem starken Magnetfeld konstruiert ist Faraday-Effekt .
Anwendungen
Optische Isolatoren werden in verschiedenen optischen Anwendungen wie Industrie-, Labor- und Unternehmensumgebungen verwendet. Sie sind zuverlässige Geräte, wenn sie in Verbindung mit Glasfaserverstärkern, Glasfaserverbindungen in CATV, Glasfaserringlasern und logischen Hochgeschwindigkeitsgeräten verwendet werden FOC-Systeme .
