光隔离器-中国物理C.PDF

光 　隔　离 　器 尚　连 　聚 ( 曲阜师范大学物理系 　山东 　273165) 　　光隔离器是光纤通信系统和精密光学测量系统 方向可以这样决定 :不管光的传播方向如何 ,迎着外 中常用到的一种光学器件 。在光路中 ,它的主要作 加磁场的磁感应强度方向观察 ,偏振光总按顺时针 用是阻止光被其他物体反射回来沿原路的传播 ,如 方向旋转 。法拉第效应的这种旋向的不可逆性特别 图 1 所示 ,从端口①到 ②的正向光能顺利通过 ,而阻 重要 ,光隔离器正是利用它的这种特性制成的。光 ( ) ( 隔离器的旋转器常采用钇铁石榴石 YIG 晶片 或 ) 小球 外加横磁场做成 。这种材料在长波长波段有 较小的损耗和较大的费尔德常数 。 图 1 　光隔离器的作用 偏振器有一透光轴 ,对理想的偏振器 ,沿透光轴 止从端口②到 ①的反向光 。 方向偏振的光能完全通过 ,而沿与之垂直方向偏振 　　随着光通信技术的进一步发展和光电子材料研 的光则完全不能通过 。 究热潮的兴起 ,光隔离器的用途越来越广泛 。与此 下面说明光隔离器的作用原理 。假设偏振光的 同时 ,人们对光隔离器的各项特性指标也提出了更 传播方向沿 Z 轴正方向,设偏振器 1 的透光轴在 X 高的要求 。 方向 ,光经过偏振器 1 后变为偏振方向沿 X 方向的 1. 光隔离器的结构组成和工作原理 ( ( ) ) 线偏振光 图2 a ,经过法拉第旋转器后沿反时 光隔离器由两个线偏振器中间加一法拉第旋转 ( ) 针方向 也可沿顺时针方向 , 由外加磁场决定 旋转 器构成 。它的工作原理如图2 所示 。 Ω ( ( ) ) 过 = 45°角 ,即与 X 轴成 45°角 图2 b 。为了 使正向光顺利通过 ,偏振器 2 的透 光轴亦应与 X 轴成 45°角 。光经过 振器 2 后偏振方向仍然与 X 轴成 ( ( ) ) 45°角 图2 c