光隔离器

[来源：sky] [日期：2015-05-28] [点击数：8363]

当今时代,信息技术正在迅猛发展,要求信息传递的速度更快,信息存储能力更大,信息处理能力更强,为了适应这一要求,人们开始用速度最快的光作为载体,发展光通信技术。随着光通信技术的进一步发展,人们对光隔离器的各项特性指标也提出了更高的要求,为此,研制新一代的光隔离器已成为光通信技术进一步发展的需要。

同时在成技术或光电子集成技术,光隔离器也有很大的应用。人们孜孜不倦地去探索各种光电子材料过程中，当然离不开光谱分析和光电能谱检测,光隔离器在其中起着举足轻重的作用。光集成技术或光电子集成技术能够使得大规模生产量子化的光电器件就成为可能。在这些量子化的光电器件内,有时也需要用光隔离器来排除它们各自发出的光信号被其他量子点反射回来而产生的不良影响。到那时,制造量子化的光隔离器和发展光隔离器与其他光电器件的集成技术已成为时代的迫切需要。

在光通信系统中，由于光在从光源到接收机的传输过程中，会经过许多不同的光学界面，在每一个光学界面处，均会出现不同程度的反射，这些反射产生的回程光最终会沿原光路传回光源。当回程光的累积强度达到一定的程度时，就会引起光源工作不稳定，产生频率漂移、幅度变化等问题，从而影响整个系统的正常工作。为了避免回程光对光源等器件的工作产生影响，必须对回程光进行抑制，以确保光通信系统的工作质量。因此，研制出了光隔离器，用以消除光纤线路中的回程光对光通信系统的影响。

光隔离器是一种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，用以抑制光传输系统中反射信号对光源的不利影响，常置于光源后，为一种非互易器件。根据光隔离器的偏振特性可将隔离器分为偏振相关型(也称偏振有关或偏振灵敏)和偏振无关型两种。

光纤隔离器的用途

在光纤通信中,当光纤与激光器耦合时,其端面或接头处的反射将影响激光器的稳定性。这在高码速光纤通信系统,相干光纤通信系统,频分复用光纤通信系统,光纤有线电视系统以及精密光学测量系统等的应用中是一个重要问题。为了消除反射波对激光器的影响,需要在激光器与光纤之间加光隔离器。

光纤放大器的出现预示着光纤通信将进入一个新时期,利用光纤放大器可以大大提高发射端光纤内的光功率,可以实现光—光功率放大,可以提高接收端的接收灵敏度。光隔离器是光纤放大器的重要组成部件,下面即为光纤放大器的组成示意图,这里仅以掺铒光纤放大器(EDFA)为例来说明光隔离器在光纤放大器中所起的作用。

空间型偏振相关光隔离器

这种隔离器可直接用于带尾纤激光器、二极管泵固体激光器、位置传感器等器件的空间光路中，分为大型和微型两种。大型器件以非过，由于这种光隔离器是偏振灵敏型的，所以通过器件的光功率大大地依赖于输入光的偏振态，因而，常用保偏光纤作输入输出光纤。如果将尾纤型偏振相关光隔离器中输入端的一根光纤准直器去掉，那么，可制成一个集成光隔离器和光准直器于一体的尾纤，用于激光器的制作中；将尾纤型偏振相关光隔离器中输出端的一根光纤去掉时，则成了一个带光隔离器的光纤准直器，可用于光路的耦合工艺中。

微型化空间型偏振相关光隔离器的入射光束是空间光束，所以这种类型光隔离器比其它种类隔离器有更多的机械尺寸方面的要求。

磁敏光纤偏振相关光隔离器

一般情况下，光隔离器均需利用透镜来准直和会聚光束，所以光路复杂且体积大，并要求在工艺过程中进行光纤与透镜的耦合。而无透镜嵌置式的在线型光隔离器则可弥补这种不足。例如：磁敏光纤光隔离器，它将磁敏光纤和微型偏振器装在一起，通过外加磁场作用，使通过该光纤的光信号偏振面发生偏转，从而实现对回返光的隔离作用。

波导型光隔离器

簿膜波导型光隔离器实现的技术途径有两个：一是激光二极管直接与法拉第旋转器波导耦合，光信号经光纤偏振器输出；二是用光纤偏振器，将光信号与波导进行耦合，再由光纤偏振器输出光信号。

当光信号经光纤偏振器后，被变成线偏振光，然后进入层状液相外延膜制成的脊形波导中，由于外加了磁场，波导中偏振光的偏振方向发生45°的旋转，这样，光信号可顺利地通过与起偏器呈45°夹角的光纤检偏器。而反向传输的光信号则由于法拉第效应的非互易性被隔离掉。

楔型偏振无关光隔离器

在单级光隔离器中楔型结构是目前应用最为广泛的一种结构，这种类型结构简单，元件数目少，构成的器件体积小，成本低，是最为经济实用的一种结构，但由于两束偏振光存在光程差，所以存在偏振模色散，并且出射光存在δ的横向位移。

平行平板型偏振无关光隔离器

平行平板型结构的偏振无关光隔离器主要的缺陷是，由于采用平面形偏振分束器，其反向光的分光距离取决于双折射晶体的厚度，如果分光距离有限，则反向光会重新耦合进光纤，直接影响隔离度；其次，半波片的应用使隔离器的工作波长和工作带宽受限。

纤亿通光纤隔离器产品：

1064nm保偏隔离器

1550nm保偏隔离器

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