Основни принцип оптичког изолатора Поларизацијски неосјетљиви изолатор влакана (Поларизатион Инсенситиве Фибер Исолатор) може се подијелити на поларизацијски неовисан (Поларизатион Инсенситиве) и поларизацијски овисан (Поларизатион Сенситиве) према карактеристикама поларизације. Будући да оптичка снага која пролази кроз изолатор оптичких влакана зависних о поларизацији зависи од поларизационог стања улазне светлости, потребно је користити влакно за одржавање поларизације као пигтаил. Овај изолатор оптичких влакана користиће се углавном у кохерентним оптичким комуникационим системима. Тренутно је најчешће коришћени изолатор оптичких влакана и даље неовисан о поларизацији, а ми анализирамо само ову врсту изолатора оптичких влакана
1 Типична структура изолатора влакана независног од поларизације На слици 1. приказана је релативно једноставна структура: ова структура користи само четири главна елемента: магнетни прстен (магнетна цев), Фарадаиев ротатор (Фарадаи Ротатор), два клина ЛиНбО3 (ЛН клин), и пар колиматора влакана (Фибер Цоллиматор), можете да направите линијски изолатор од оптичких влакана. 2 Основни принцип рада Следи детаљна анализа два услова преноса и преноса оптичког сигнала у изолатору оптичких влакана.
2.1 Предњи пренос Као што је приказано на (слика 2), паралелни сноп светлости који се емитује из колиматора улази у прву клинасту плочу П1, светлосни сноп је подељен на о светлост и е светлост, чији су правци поларизације међусобно окомити и правац ширења је један Угао. Када прођу кроз Фарадејев ротатор од 45 °, равни поларизације емитоване о светлости и е светлости ротирају се у истом смеру за 45 °, јер је кристална ос друге ЛН клинасте плоче П2 тачно у односу на прву. Угао је 45 °, па се о светлост и е светлост преламају заједно да би се спојиле две паралелне снопове светлости са малим размаком, а затим други колиматор спајају у језгро влакана. У овом случају се губи само мали део улазне оптичке снаге. Овај губитак се назива губитак уметања изолатора. (ГГ куот; + ГГ куот; на слици означава смер светлости)
2 Обрнути пренос Као што је приказано на (слика 3), када се сноп паралелне светлости преноси у обрнутом смеру, он прво пролази кроз кристал П2 и дели се на о светлост и е светлост чији су смер поларизације и кристална ос П1 под углом од 45 °. Због не-реципрочности Фарадаиевог ефекта, након проласка о светлости и е светлости кроз Фарадаиев ротатор, смер поларизације се и даље ротира у истом смеру (у смеру супротном од казаљке на сату на слици) за 45 °, тако да оригинална о светлост и е светло улази Други клин (П1) постаје е-светло и о-светло. Због разлике у индексу преламања, два снопа светлости више не могу да се комбинују у паралелни сноп у П1, већ се преламају у различитим правцима. Е-светло и о-светло се даље раздвајају већим углом, чак и након проласка кроз сочиво за самофокусирање. Спојница не може ући у језгро влакна, чиме се постиже сврха обрнуте изолације. Губитак у преносу у овом тренутку назива се изолација.
3 Технички параметри За изолаторе оптичких влакана главни технички индикатори су губитак уметања, изолација, губитак повратка, губитак зависан од поларизације, дисперзија режима поларизације (поларизација). Моде Дисперсион) итд., Објасниће се једно по једно под.
3.1 Губитак уметања (губитак уметања) У поларизационо независном изолатору влакана губитак уметања углавном укључује губитак колиматора, Фарадаиевог ротатора и дволомног кристала. За детаљну анализу губитка уметања изазваног колиматором влакана, погледајте ГГ куот; Принципи колиматора. Језгро изолатора састоји се углавном од Фарадаиевог ротатора и два ЛН клинаста дела. Што је већи однос екстинкције Фарадаиевог ротатора, нижа је рефлективност и мањи коефицијент апсорпције, мањи губитак уметања. Генерално, губитак Фарадаиевог ротатора је око 0,02 ～ 0,06 дБ. Из (слика 2) се види да ће се након проласка зрака паралелне светлости кроз језгро изолатора поделити на два паралелна зрака о и е. Због својствених карактеристика дволомних кристала, никаква, о и светлост не могу се у потпуности конверговати, што узрокује додатне губитке.
3.2 Обрнута изолација (изолација) Обрнута изолација је један од најважнијих индикатора изолатора, који карактерише способност слабљења изолатора на светлост обрнутог преноса. Много је фактора који утичу на изолацију изолатора, а конкретна дискусија је следећа.
(1) Однос изолације и растојања између поларизатора и Фарадаиевог ротатора (2) Однос изолације и површинске рефлективности оптичког елемента Што је већа рефлективност оптичког елемента у изолатору, то је гора обрнута изолација изолатора. У стварном процесу, Р мора бити мањи од 0,25% да би се осигурало да је Исо већи од 40дБ.
(3) Однос између изолације и угла клина и размака поларизатора. Дволомни кристал је оптички изолатор са итријум-ванадатом (ИВО4). Када је угао клина мањи од 2 °, изолација се брзо повећава са повећањем угла. Када је угао клина већи од 2 °, промена је много мања и приближно је стабилна на око 43,8 дБ. За оптичке изолаторе израђене од различитих материјала, изолација варира у зависности од угла клина. Оптичка изолација мало варира са повећањем удаљености, јер изолација углавном зависи од угла између обрнутог излазног светла и оптичке осе.
(4) Однос изолације и релативног угла кристалне осе Релативни угао два поларизатора и кристална ос ротатора има највећи утицај на изолацију. Када је разлика угла већа од 0,3 степена, изолација не може бити већа од 40дБ. Постоје многи други фактори, углавном однос изумирања два поларизатора, дебљина кристала итд. Да би изолација била већа од 40дБ, такође мора бити: Р1 и Р2 једнаки, мање од 0,25%; стезаљка кристалне осе цепача снопа Грешка угла је мања од 0. 57 ° итд. Поред тога, јер у Фарадаиевом ефекту θ=ВБЛ, В није само функција таласне дужине, већ и функција температуре, па Фарадејев угао ротације такође ће се мењати са температуром, што је такође један од фактора.
3.3 Повратни губитак Повратни губитак РЛ оптичког изолатора односи се на однос оптичке снаге која пада на изолатор у правцу напред и оптичке снаге која се враћа на улазни прикључак изолатора дуж улазне путање. Ово је важан показатељ, јер је повратак јак, изолација ће бити у великој мери погођена. Повратни губитак изолатора узрокован је неусклађеношћу индекса преламања компонената и ваздуха и рефлексије. Обично је повратни губитак изазван планарним компонентама 14дБ
Са леве и десне стране, ехо се може изгубити на више од 60дБ антирефлексним премазом и полирањем косости. Повратни губитак оптичког изолатора углавном долази из његове колиматиране оптичке путање (тј. Дела колиматора). Према теоретским прорачунима, када је угао нагиба 8 °, повратни губитак је већи од 65дБ. Повратни губитак колиматора је анализиран по принципу колиматора, молимо погледајте ГГ „Принцип колиматора ГГ“.
3.4 Губитак зависан од поларизације ПДЛ ПДЛ се разликује од губитка уметања. Односи се на максималну промену губитака уметања уређаја када се стање поларизације улазног светла промени док остали параметри остају непромењени. То је индикатор који мери степен поларизације губитка уметања уређаја. За оптичке изолаторе независне од поларизације, због присуства неких компоненти које могу проузроковати поларизацију, немогуће је постићи нулти ПДЛ. Генерално, прихватљиви ПДЛ је мањи од 0,2 дБ.
3.5 Дисперзија ПМД у режиму поларизације
Дисперзија у режиму поларизације ПМД односи се на фазно кашњење сигналне светлости која пролази кроз уређај у различитим поларизационим стањима. У оптичким пасивним уређајима, различити поларизациони модуси имају различите путање ширења и различите брзине ширења, што резултира одговарајућом дисперзијом модуса поларизације. Истовремено, јер спектар извора светлости има одређену ширину опсега, он ће такође изазвати одређену дисперзију. У оптичким комуникационим системима великих брзина ПМД је веома важан. У поларизационо независном оптичком изолатору, две зраке које генерише двопреломна поларизована кристална светлост преносе се различитим фазним и групним брзинама, односно ПМД, а главни извор јој је дволомни кристал који се користи за одвајање и кондензацију о-светлости и е -лако. Може се апроксимирати разликом путање ΔЛ два линеарно поларизована снопа светлости. Дисперзија начина поларизације: У поларизационо независном изолатору: Наравно, ПМД целог уређаја може се добити израчунавањем дужине оптичке путање Л сваке компоненте. На ПМД углавном утиче разлика у индексу преламања између е-светлости и о-светлости, те стога има већу везу са таласном дужином.
