Was ist ein optischer Isolator?
Optische Isolatoren sind Elemente, die Licht nur in eine bestimmte Richtung durchlassen und Licht aus der entgegengesetzten Richtung blockieren. Sie werden bei LEDs und in der optischen Kommunikation eingesetzt, um sicherzustellen, dass zurückkehrendes Licht keine negativen Auswirkungen hat. Das Prinzip der Übertragung von Licht in nur eine Richtung besteht darin, dass die Polarisationsebene des Lichts verändert wird und die spezifische Polarisationsebene mit Hilfe einer Polarisationsplatte oder ähnlichem blockiert wird. Die Produkte werden häufig nach dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Polarisationsplatten klassifiziert.
Anwendungen von optischen Isolatoren
Optische Isolatoren werden eingesetzt, um die Ursachen für eine fehlerhafte Lichtausgabe von optischen Kommunikationsgeräten und LEDs zu beseitigen, die auf die Erzeugung von Rauschen und Interferenzen mit dem eintreffenden Licht zurückzuführen sind, das durch zurückgeworfenes Licht in Glasfasern, LEDs und optischen Verstärkern verursacht wird. Bei der Auswahl eines Lichtwellenleiters müssen die unterstützten Wellenlängen, die Genauigkeit und Größe, die Anschlussmöglichkeiten und die Haltbarkeit berücksichtigt werden. Bei der Verwendung von optischen Isolatoren mit Polarisatoren ist Vorsicht geboten, da sie erhebliche Lichtverluste verursachen.
Funktionsweise der optischen Isolatoren
Optische Isolatoren beruhen auf dem Prinzip des Faraday-Effekts. Der Faraday-Effekt bezeichnet das Prinzip, dass sich die Polarisationsebene des Lichts ändert, wenn ein Magnetfeld an die Lichtbahn angelegt wird. Der Faraday-Effekt wird genutzt, um das Licht zu verändern, und mit Hilfe von Polarisationsplatten oder Beugungsgittern wird das Licht nur in eine Richtung übertragen. Optische Isolatoren lassen sich in Produkte mit polarisierenden Platten und Produkte mit Beugungsgittern unterteilen, deren Funktionsprinzipien im Folgenden erläutert werden.
- Polarisator-Typ
Der Polarisatortyp hat eine Struktur, bei der ein Rotator, der den Faraday-Effekt erzeugen kann, zwischen zwei polarisierenden Platten angebracht ist. Licht, das in die polarisierenden Platten eintritt, überträgt nur Licht mit einer bestimmten Polarisationsebene. Das durchgelassene Licht wird durch den Rotator gedreht und durchläuft die polarisierende Platte mit der gleichen Polarisationsebene wie nach der Drehung. Bei umgekehrter Richtung wird kein Licht durchgelassen. - Refraktives Gittersystem
Das refraktive Gittersystem besteht aus einem Rotator, der zwischen zwei refraktiven Gittern eingebettet ist. Durch den Faraday-Effekt kann der Brechungsindex variiert werden. Durch die Einstellung des Brechungsindexes und das Auftreffen auf die Glasfaser kann das Licht nur in eine Richtung übertragen werden.