Optik İzolatörler Nasıl Çalışır?

Optik izolatörler esas olarak manyeto-optik kristallerin Faraday etkisini kullanır. Faraday etkisi, Faraday'ın 1845'te optik olmayan bir malzemenin, manyeto-optik dönme etkisi olarak da bilinen bir manyetik alanın etkisi altında malzemeden geçen ışığın polarizasyon yönünü döndürdüğüne dair ilk gözlemidir. Manyetik alanın yönü boyunca iletilen polarize ışık için, polarizasyon yönü dönme açısı θ, manyetik alan kuvveti B ile malzemenin uzunluğu L'nin çarpımı ile orantılıdır. Optik izolatörün çalışma prensibi Şekil 1'de gösterilmektedir.
İleriye doğru gelen sinyal ışığı, polarizörden geçtikten sonra doğrusal polarize ışık haline gelir. Faraday jiromanyetik ortamı ve dış manyetik alan birlikte sinyal ışığının polarizasyon yönünü 45 derece sağa döndürür ve düşük kaybın polarizörden 45 derece geçmesini sağlar. Analizör dereceye yerleştirildi. Ters ışık için, analizörden çıkan doğrusal polarize ışık yerleştirme ortamından geçtiğinde, sapma yönü de 45 derece sağa döndürülür, böylece ters ışığın polarizasyon yönü polarizörün yönüne dik olur. Yansıyan ışığın iletimini tamamen engeller.
Faraday manyetik ortamı genellikle 1 μm ila 2 μm dalga boyu aralığında düşük optik kayıplı itriyum demir garnet (YIG) tek kristalini kullanır. Yeni pigtail giriş ve çıkışının optik izolatörü oldukça iyi bir performansa sahiptir; en düşük ekleme kaybı yaklaşık 0.5dB'dir, izolasyon 35-60dB'dir ve en yüksek değer 70dB'ye ulaşabilir.