Jak działają izolatory optyczne

Izolatory optyczne wykorzystują głównie efekt Faradaya kryształów magnetooptycznych. Efekt Faradaya to pierwsza obserwacja Faradaya z 1845 r., zgodnie z którą materiał nieoptyczny zmienia kierunek polaryzacji światła przechodzącego przez materiał pod wpływem pola magnetycznego, znanego również jako efekt rotacji magnetooptycznej. Dla światła spolaryzowanego przechodzącego wzdłuż kierunku pola magnetycznego, jego kąt obrotu w kierunku polaryzacji θ jest proporcjonalny do iloczynu natężenia pola magnetycznego B i długości L materiału. Zasada działania izolatora optycznego pokazana jest na rysunku 1.
W przypadku padającego światła sygnalizacyjnego, po przejściu przez polaryzator staje się ono światłem spolaryzowanym liniowo. Ośrodek żyromagnetyczny Faradaya i zewnętrzne pole magnetyczne razem obracają kierunek polaryzacji światła sygnalizacyjnego o 45 stopni w prawo i po prostu powodują, że mała strata przechodzi przez polaryzator pod kątem 45 stopni. Analizator umieszczony na stopniu. W przypadku światła odwróconego, gdy liniowo spolaryzowane światło wychodzące z analizatora przechodzi przez ośrodek umieszczający, kierunek odchylenia jest również obracany w prawo o 45 stopni, tak aby kierunek polaryzacji światła odwróconego był prostopadły do ​​kierunku polaryzatora całkowicie blokując transmisję światła odbitego.
W nośnikach magnetycznych Faradaya zwykle wykorzystuje się monokryształ granatu itrowo-żelazowego (YIG) o niskiej stracie optycznej w zakresie długości fal od 1 μm do 2 μm. Izolator optyczny nowego wejścia i wyjścia typu pigtail ma całkiem dobrą wydajność, najniższa tłumienność wtrąceniowa wynosi około 0,5 dB, izolacja wynosi 35-60 dB, a najwyższa może osiągnąć 70 dB.