第六章光隔离器与光环行器VIP免费

1 第六章 光隔离器 随着光通信技术向高速、大容量方向发展，光路中反射已成为一个必须解决的重要问题。由此出现了一种只允许光线沿光路正向传输的非互易性无源器件——光隔离器。 国外从70 年代开始将光通信用光隔离器列为重点开发项目，80 年代已进入实用化阶段。我国从80年代开始研制开发工作，到现在已取得突破性进展，其主要技术指标已达到国际水平，并已用于实际系统和各种试验中。 插入损耗、反向隔离度、回波损耗、偏振相关损耗(PDL)及偏振模色散(PMD)等主要技术指标 1 单模光纤准直器、偏振器及其它光隔离器中使用的光学元件 光隔离器的工作原理主要是利用磁光晶体的法拉第效应。为了便于讨论，下面首先对光隔离器中的常用光学元件及其特性进行简要介绍。 1.1 光纤准直器 (Optical Fiber Collimator) 光纤准直器是光纤通信系统和光纤传感系统中的基本光学器件，它由四分之一节距的自聚焦(GRIN)透镜和单模光纤组成，如图6． 1 所示。其用途是对光纤中传输的高斯光束进行准直，以提高光纤 与光纤间的耦合效率。这种光纤准直器的主要特点是两光纤准直器-{间有较长的间距，可以插入光学元件。 1.2 法拉第旋转器(Faraday Rotator) 1845 年，法拉第发现原来不具有旋光性的物质，在磁场的作用下：偏振光通过该物质时其振动面将发生旋转j 这种现象叫磁致旋光效应，也称法拉第效应。 法拉第首先对这个现象进行了定量的描述，后来维尔德对萁现象又进行了全面的研究，最后通过试验总结出：对于给定的磁光材料，光振动面旋转的角摩护与光在该物质中通过的距离L 和磁感应强度B 成正比， 在法拉第旋转效应中，磁场对磁光材料产生作用，是导致磁致旋光现象发生的原因，所以磁光材料引起的光偏振面旋转的方向取决于外加磁场的方向，与光的传播方向无关。迎着光看去，当线偏振光沿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时，其振动面则向左旋转。旋转角护的大小受磁光材料的旋磁特性、长度、工作波长及磁场强度的影响。材料越长、磁场强度越大、工作波长越短，旋转角将越大。另外，旋转角伊的大小还受环境温度的影响，对大多数晶体来说，温度增加将导致旋转角减小。 需要注意的是，磁致旋光效应和材料的固有旋光效应不同。固有旋光效应的方向受光的传播方向影响，而与外加磁场的方向无关，无论外界磁场是否改变，迎着光看去，光的偏振面总是朝同一个方向旋转。因此，在材料的固有旋光效...