半導体レーザーや光増幅器は、コネクタ、スプライス、フィルタなどからの反射光に対して非常に敏感であり、性能の低下を招きます。そのため、反射光を遮断するために光アイソレータが必要となる。光アイソレータは光が一方向に通過し、反対方向に光をブロックする光受動デバイスです。光ファイバエコーによって反射される光は、光アイソレータによって十分に単離することができ、そして、絶縁は、光アイソレータがエコーを分離(ブロック)する能力を表す。光アイソレータは、光路のエコーによって引き起こされる光源、ポンプ源および他の発光装置への干渉および損傷を避けるために、通常、光路で使用される非常に有用な装置である。偏光非依存のインライン光アイソレータおよび偏光依存小型化光アイソレータを含む。
光アイソレータの働き原理
光学アイソレータは主に、光磁気結晶のファラデー効果を使用します。ファラデー効果は、1845年のファラデーの観測で、非光学的活物質が磁場の作用で材料を通過する光の偏光方向を回転させるという観測値です。磁気光学回転効果とも呼ばれます。磁場方向に透過する偏光は、偏光方向の回転角θと磁界強度Bの積と材料の長さLを比例して有する。光アイソレータの動作原理を図1に示します。
信号光が前方に入射する場合、偏光子を通過した後に直線偏光となる。ファラデーのジャイロ磁性媒体は、外部磁界とともに信号光の偏光方向を右に45度回転させ、低損失パスと偏光子を45度にします。配置されたアナライザの程度。逆光の場合、アナライザから出る直線偏光が配置媒体を通過する場合、偏向方向も右に45度回転し、逆光の偏光方向が偏光子の方向に直交するように、反射光の透過を完全に遮断する。
ファラデー磁気媒体は、通常、1μm〜2μmの波長範囲で低い光学損失を有するイットリウム鉄ガーネット(YIG)単結晶を使用する。新しいピグテール入出力の光学アイソレータは非常に良好な性能を有し、最も低い挿入損失は約0.5dB、分離は35〜60dBであり、最高は70dBに達することができる。
光アイソレータの役割
その機能は、光路における後方透過光の悪影響を、光源や光路システムに対する様々な理由により防止するものである。例えば、半導体レーザ光源と光伝送システムの間に光アイソレータを設置することで、光源の分光出力電力の安定性に対する反射光の悪影響を大幅に低減できる。高速直変調・直接検出光ファイバ通信システムでは、逆方向の光が追加のノイズを発生させ、システムの性能を低下させます。また、これを排除するために光アイソレータが必要です。ファイバーアンプにドープされたファイバの両端に光アイソレータを設置することで、ファイバアンプの動作安定性を向上させることができます。それがなければ、レトロ反射光は信号源(レーザー)に入り、信号源に深刻な変動を引き起こします。コヒーレント光長距離光ファイバ通信システムでは、光アイソレータを間隔をあけ、刺激されたブリルアン散乱による電力損失を低減します。そのため、光ファイバ通信、光情報処理システム、光ファイバセンシング、精密光計測システムにおいて、光アイソレータが重要な役割を果たしています。
光アイソレーターの特長
光学アイソレーターの特性は、高い絶縁性、低挿入損失です。高い信頼性、高い安定性;極低偏光依存損失および偏光モード分散。
光アイソレータの種類
インライン光アイソレータ、空き空間光アイソレータなど、多くのタイプの光アイソレータがあります。各種用途分野のニーズに応える光学アイソレータの仕様を豊富に取り入れた。1310/1480/1550nmの偏光非依存光学アイソレータの内部設計は、シングルモードファイバ内の2つの直交偏光状態を個別に扱い、デバイス全体の偏光独立特性を確保します。Unipolar デバイスは挿入損失が少なく、デュアル ステージ デバイスの光分離が極めて高い。それらは異なった適用のために適している。主に、ファイバーアンプ、ファイバーレーザー、ファイバーCATVネットワーク、衛星通信などに使用されています。
