磁光隔离器

       在国外,光隔离器在70年代开始即被列为重点开发项目!28,291,我国在这方面的研究起步较晚,但在国家科委和国家自然科学基金的大力支持下,研究开发工作也己经取得很大进 展。自从日本电气公司最早使用((GdY)3Fe50,:材料制成世界第一个光隔离器以来,光隔离器的研制日益兴起(25,261国外研制光隔离器的公司很多,以美国和日本为例就有数十家1201。光隔离器已商品化,广泛应用于高速大容量单模光纤通信、EDFA光放大器、DFB-LD半导体激光器、CATV光缆电视等系统中。磁光隔离器产品其中以日本FDK公司和美国E-TEK公司比较具有代表性。国内有武汉邮电科学院生产光隔离器。        磁光隔离器又称光单向器,是一种光非互易传输光无源器件,即沿正向传输方向具有较低插入损耗,而对反向传输光有很大衰减作用的无源器件。磁光隔离器也时常简称光隔离器,但与电路中利用光隅隔离电联系的光隔离器不同,光通信用的光隔离器是隔离光而不是隔离电,且是无源器件。随着光通信技术向高速、大容量方向发展,光路中的光反射已成为一个必须解决的重要问题,额外的光反射使光通信系统变得不稳定,增加误码率,限制了长距离的光信号传输。而只允许光线沿光路正向传输,阻隔反向传输光线的光隔离器能够解决反射光这一问题。在长距离或高速率光纤通信系统中,光隔离器是必不可少的器件。        光纤光隔离器www.geliqi8.cn与掺饵光纤放大器EDFA组合应用,可以消减反向ASE,从而增加最大增益及减小噪声指数。所以,在高速率或长距离光纤通信中,光隔离器已经成为必不可少的重要器件。现在正高速发展的密集波分复用光纤通信中,光隔离器更是发挥着巨大的作用。在光纤通信中,越是高速率、越是大容量的系统,光隔离器的作用越是显著,实际上,在光纤通信主干网上,光隔离器是不可或缺的。圣1.2磁光隔离器原理磁光隔离器是非互易光无源器件。光隔离器工作基于法拉第旋转效应,即在磁场的作用下,光通过磁光物质时其偏振方向会发生旋转的现象,这种偏振面旋转现象也叫磁致旋光效应。由磁光物质和磁铁组成的器件称法拉第旋转器。对于给定的透明介质,光偏振面旋转的角度a与光在磁光物质中通过的距离1及磁感应强度B成正比:B二VlB(1一1)式((1-1)中V是磁光物质的特性常数,称为维尔德(Verdet)常数,单位为deg/(Gs"cm)。从偏振特性的角度来说,由于磁场对磁光材料的作用是产生磁光效应,所以磁光材料引起的光偏振面旋转方向取决于外加磁场的方向,与光的传播方向无关。逆着光看去,当线偏振光沿着磁力线方向通过介质时,其振动面向右旋转;当偏振光沿磁力线反方向通过磁光介质进,其振动面则向左旋转,所以法拉第效应具有非互易性。光隔离器都以法拉第效应非互易性为基础,不同类型光隔离器原理稍有区别。现以偏振相关光隔离器为例说明光隔离器的原理。如图1-1所示,沿光传播方向设一平行磁场(磁场方向是正向还是反向决定于磁光晶体的磁致旋光特性),磁光晶体材料放置于磁场中,磁光材料前后两边分别放置偏振器。