光隔離器匯編

1、光隔離器的基本功能光隔離器的基本功能 光隔離器的基本功能是光隔離器的基本功能是實現(xiàn)光信號的正向傳實現(xiàn)光信號的正向傳輸輸, 同時抑制反向光同時抑制反向光, 即具有不可逆性即具有不可逆性。 通常情況下通常情況下, 光在各向同性或各向異性介質(zhì)中光在各向同性或各向異性介質(zhì)中的光路是可逆的的光路是可逆的, 因此因此, 光隔離器的設(shè)計必須光隔離器的設(shè)計必須考慮如何考慮如何打破其可逆性打破其可逆性。 目前的解決方法是目前的解決方法是利用利用磁光材料磁光材料對光偏振態(tài)對光偏振態(tài)調(diào)整的非互易性調(diào)整的非互易性實現(xiàn)光的不可逆?zhèn)鬏?。實現(xiàn)光的不可逆?zhèn)鬏敗?5.3.1光隔離器的分類光隔離器的分類 光隔離器的品種很多光隔離

2、器的品種很多, 按其按其內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為可分為塊狀型、光纖型和波導(dǎo)型塊狀型、光纖型和波導(dǎo)型。 塊狀型塊狀型結(jié)構(gòu)屬分立元件結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)屬分立元件結(jié)構(gòu), 是指在光路結(jié)是指在光路結(jié)構(gòu)中構(gòu)中, 通過自聚集透鏡、偏振器和法拉第旋通過自聚集透鏡、偏振器和法拉第旋轉(zhuǎn)器等分立元件轉(zhuǎn)器等分立元件, 將光纖間接耦合起來。將光纖間接耦合起來。 此類器件在技術(shù)上已經(jīng)成熟此類器件在技術(shù)上已經(jīng)成熟, 現(xiàn)在市場上的現(xiàn)在市場上的隔離器基本上都采用這種結(jié)構(gòu)。隔離器基本上都采用這種結(jié)構(gòu)。 其缺點在于所用光學(xué)元件多、體積相對較大。其缺點在于所用光學(xué)元件多、體積相對較大。 光纖型光纖型是指在隔離器的光路結(jié)構(gòu)中將光纖端是指在隔離器的

3、光路結(jié)構(gòu)中將光纖端面作適當(dāng)?shù)募庸っ孀鬟m當(dāng)?shù)募庸? 如拋光、鍍膜等如拋光、鍍膜等, 其他材料其他材料的元件則不介入或較少介入光路。的元件則不介入或較少介入光路。 其特點為體積小、重量輕、抗機械振動性能其特點為體積小、重量輕、抗機械振動性能好。好。 然而此類器件要用到特種光纖然而此類器件要用到特種光纖, 且加工精度且加工精度要求高、工藝復(fù)雜、價格昂貴。雖有應(yīng)用于要求高、工藝復(fù)雜、價格昂貴。雖有應(yīng)用于系統(tǒng)的例子系統(tǒng)的例子, 但其性能指標(biāo)離實用化還有一但其性能指標(biāo)離實用化還有一定的距離。定的距離。 波導(dǎo)型波導(dǎo)型的光隔離器屬集成光學(xué)器件的光隔離器屬集成光學(xué)器件, 采用擴采用擴 散有散有Ti 的鈮酸鋰等襯

4、底材料的鈮酸鋰等襯底材料, 經(jīng)沉積、光刻、經(jīng)沉積、光刻、擴散等波導(dǎo)工藝擴散等波導(dǎo)工藝, 制成磁光波導(dǎo)制成磁光波導(dǎo), 再與其他再與其他元件及單模光纖耦合元件及單模光纖耦合, 形成光隔離器。形成光隔離器。 它體積小、重量輕、熱穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定它體積小、重量輕、熱穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性好性好, 但由于波導(dǎo)制作技術(shù)、光纖和波導(dǎo)間但由于波導(dǎo)制作技術(shù)、光纖和波導(dǎo)間的耦合技術(shù)還不成熟的耦合技術(shù)還不成熟, 其性能指標(biāo)與實際應(yīng)其性能指標(biāo)與實際應(yīng)用的要求還有很大差距。用的要求還有很大差距。 光隔離器按其光隔離器按其外部結(jié)構(gòu)外部結(jié)構(gòu)可分為可分為尾纖型尾纖型、連接連接器端口型器端口型(也稱在線安裝型也稱在線安裝型)和和微

5、型化型微型化型。 前兩種也稱為前兩種也稱為在線型在線型, 可直接插入光纖網(wǎng)絡(luò)中?？芍苯硬迦牍饫w網(wǎng)絡(luò)中。微型化光隔離器則常用于半導(dǎo)體激光器及其微型化光隔離器則常用于半導(dǎo)體激光器及其他器件中。他器件中。 隔離器按其隔離器按其性能性能可分為可分為偏振靈敏型偏振靈敏型( 也稱偏振也稱偏振相關(guān)相關(guān)) 和和偏振無關(guān)型偏振無關(guān)型。一般情況下。一般情況下, 偏振靈敏偏振靈敏型的光隔離器常做成微型化的型的光隔離器常做成微型化的, 偏振無關(guān)型光偏振無關(guān)型光隔離器則常做成在線型的隔離器則常做成在線型的。 偏振相關(guān)偏振相關(guān)光隔離器的結(jié)構(gòu)包括光隔離器的結(jié)構(gòu)包括空間型和空間型和光纖型光纖型。由于不論入射是否為偏振光。由于

6、不論入射是否為偏振光, 經(jīng)過這種光隔離器后的出射光均為線偏經(jīng)過這種光隔離器后的出射光均為線偏振光振光, 因而稱之為偏振相關(guān)光隔離器因而稱之為偏振相關(guān)光隔離器, 主主要用于要用于DFB 激光器激光器中。中。 偏振無關(guān)偏振無關(guān)光隔離器是一種對輸入光偏光隔離器是一種對輸入光偏振態(tài)依賴性很小振態(tài)依賴性很小( 典型值典型值 0. 2dB) 的光的光隔離器。一般來說隔離器。一般來說, 偏振無關(guān)光隔離器偏振無關(guān)光隔離器的典型結(jié)構(gòu)、工作原理都更復(fù)雜一些。的典型結(jié)構(gòu)、工作原理都更復(fù)雜一些。它采用有角度的分離光束的原理來制它采用有角度的分離光束的原理來制成成, 可起到偏振無關(guān)的目的。可起到偏振無關(guān)的目的。5.3.

7、2 光隔離器的應(yīng)用光隔離器的應(yīng)用1. 激光器激光器 目前目前 DFB DFB 激光器單縱模輸出已達數(shù)十納瓦激光器單縱模輸出已達數(shù)十納瓦, , 其工其工作波長的漂移小于作波長的漂移小于1 1埃埃/ /度度, , 但在但在高頻直接調(diào)制下高頻直接調(diào)制下, , 仍然發(fā)生光譜展寬現(xiàn)象仍然發(fā)生光譜展寬現(xiàn)象, , 這種光譜的啁啾對長跨距這種光譜的啁啾對長跨距高比特率的傳輸極為不利。高比特率的傳輸極為不利。 為了減少回波引起的為了減少回波引起的啁啾啁啾, , 必須在激光器中加入光隔離器。必須在激光器中加入光隔離器。2. 光纖放大器光纖放大器 在長距離光通信系統(tǒng)中在長距離光通信系統(tǒng)中, 需要大量使用光纖需要大量

8、使用光纖放大器。放大器。為了使光纖放大器工作穩(wěn)定為了使光纖放大器工作穩(wěn)定, 必須必須在放大器的兩端使用隔離器來消除回返光在放大器的兩端使用隔離器來消除回返光的影響。的影響。 圖圖5. 9為一種摻鉺光纖放大器框圖。為一種摻鉺光纖放大器框圖。 在千兆比特率的越洋海底光纜中在千兆比特率的越洋海底光纜中, 需要用到需要用到超過超過50 個帶光隔離器的光纖放大器。個帶光隔離器的光纖放大器。 隔離器的性能指標(biāo)將直接影響放大器的增隔離器的性能指標(biāo)將直接影響放大器的增益和噪聲益和噪聲, 設(shè)計時常要求光隔離器的回波損設(shè)計時常要求光隔離器的回波損耗、隔離度分別在耗、隔離度分別在 50dB 和和40dB 以上。以上

9、。 3. 光纖光纖CATV 網(wǎng)網(wǎng) 在光纖在光纖CATV網(wǎng)中傳播多路徑信號的時候網(wǎng)中傳播多路徑信號的時候, 必須使必須使用高線性、小畸變、大輸出功率和低噪聲的用高線性、小畸變、大輸出功率和低噪聲的DFB 激光器激光器, 光器件上還必須裝上光隔離器光器件上還必須裝上光隔離器, 以保證反以保證反射信號得到足夠的衰減。射信號得到足夠的衰減。 由于模擬信號抗干擾能力較數(shù)字信號差由于模擬信號抗干擾能力較數(shù)字信號差, 所以對隔所以對隔離器的隔離度要求更高離器的隔離度要求更高, 常采用雙級光隔離器。常采用雙級光隔離器。CATV : Community Antenna Television 圖圖5. 10所示為

10、光隔離器在所示為光隔離器在 CATV 中的應(yīng)用。中的應(yīng)用。5.3.3 光隔離器的實現(xiàn)原理光隔離器的實現(xiàn)原理 1. 旋光現(xiàn)象和法拉第效應(yīng)旋光現(xiàn)象和法拉第效應(yīng) 平面偏振光通過物質(zhì)后振動面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)平面偏振光通過物質(zhì)后振動面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象叫作象叫作旋光現(xiàn)象旋光現(xiàn)象, 能夠使平面偏振光的振動能夠使平面偏振光的振動面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)叫作面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)叫作旋光性物質(zhì)旋光性物質(zhì)。 例如石英例如石英, 使它的光軸垂直于表面切取使它的光軸垂直于表面切取, 當(dāng)入當(dāng)入射的平面偏振光在石英晶體內(nèi)沿光軸方向傳射的平面偏振光在石英晶體內(nèi)沿光軸方向傳播時播時, 線偏振光的振動方向會隨著光線的行線偏振光的振動方向會隨著光線

11、的行進而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。進而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 迎面觀察通過晶體的光迎面觀察通過晶體的光, 振動面按順時針方振動面按順時針方向旋轉(zhuǎn)的稱為右旋向旋轉(zhuǎn)的稱為右旋, 逆時針方向旋轉(zhuǎn)的稱為逆時針方向旋轉(zhuǎn)的稱為左旋。左旋。 光的傳播方向改變時光的傳播方向改變時, 旋光的方向也改變旋光的方向也改變, 如果通過晶片的偏振光從鏡面反射回來再如果通過晶片的偏振光從鏡面反射回來再通過同一晶片通過同一晶片, 則則振動面就恢復(fù)到原來的方振動面就恢復(fù)到原來的方位位。Faraday Effect 在強磁場的作用下在強磁場的作用下, 有些物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)會發(fā)生變化有些物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)會發(fā)生變化, 這就是這就是磁光效應(yīng)磁光效應(yīng)。 當(dāng)平面偏振光

12、沿外加磁場方向通過介質(zhì)時偏振面發(fā)生旋當(dāng)平面偏振光沿外加磁場方向通過介質(zhì)時偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn), 這種性質(zhì)叫作這種性質(zhì)叫作磁致旋光性磁致旋光性, 這個現(xiàn)象叫這個現(xiàn)象叫法拉第效應(yīng)法拉第效應(yīng)。 法拉第效應(yīng)是最為人們所熟悉和最有用的法拉第效應(yīng)是最為人們所熟悉和最有用的磁光效應(yīng)磁光效應(yīng), 具有磁光效應(yīng)的晶體稱為磁光晶具有磁光效應(yīng)的晶體稱為磁光晶體。體。 磁致旋轉(zhuǎn)也磁致旋轉(zhuǎn)也 有右旋和左旋有右旋和左旋, 對于每一種給定對于每一種給定的物質(zhì)的物質(zhì), 磁致旋轉(zhuǎn)的方向僅由磁場方向決定磁致旋轉(zhuǎn)的方向僅由磁場方向決定, 和光線的傳播方向無關(guān)和光線的傳播方向無關(guān), 這是磁致旋轉(zhuǎn)和天這是磁致旋轉(zhuǎn)和天然旋光現(xiàn)象不同的地方。然

13、旋光現(xiàn)象不同的地方。 沿著順光線方向和逆光線方向觀察沿著順光線方向和逆光線方向觀察, 天然旋光天然旋光現(xiàn)象中光的旋轉(zhuǎn)方向是相反的現(xiàn)象中光的旋轉(zhuǎn)方向是相反的, 平面偏振光若平面偏振光若兩次通過兩次通過天然旋光物質(zhì)天然旋光物質(zhì), 一次沿某一方向另一一次沿某一方向另一次沿相反方向次沿相反方向, 結(jié)果振動面并不旋轉(zhuǎn)結(jié)果振動面并不旋轉(zhuǎn). 偏振光沿相反的方向兩次通過偏振光沿相反的方向兩次通過磁旋光物質(zhì)磁旋光物質(zhì)時時, 其旋轉(zhuǎn)角加倍其旋轉(zhuǎn)角加倍。 由于磁致旋光性產(chǎn)生的振動面旋轉(zhuǎn)與光線傳由于磁致旋光性產(chǎn)生的振動面旋轉(zhuǎn)與光線傳播方向無關(guān)播方向無關(guān), 利用這一點來利用這一點來 實現(xiàn)光隔離器的實現(xiàn)光隔離器的非互易性

14、。非互易性。 一個隔離體的構(gòu)成主要有一個隔離體的構(gòu)成主要有: 1.起偏器或偏振分束器起偏器或偏振分束器, 由偏振片或雙折射晶由偏振片或雙折射晶體構(gòu)成體構(gòu)成, 實現(xiàn)由自然光得到偏振光實現(xiàn)由自然光得到偏振光; 2.磁光晶體制成的磁光晶體制成的法拉第旋轉(zhuǎn)器法拉第旋轉(zhuǎn)器, 完成對光偏完成對光偏 振態(tài)的非互易調(diào)整振態(tài)的非互易調(diào)整; 3.檢偏器或偏振合束器檢偏器或偏振合束器, 實現(xiàn)將光線會聚平行實現(xiàn)將光線會聚平行出射出射。2. 偏振偏振相關(guān)相關(guān)光隔離器光隔離器 偏振相關(guān)光隔離器的結(jié)構(gòu)包括偏振相關(guān)光隔離器的結(jié)構(gòu)包括空間型空間型和和全光全光纖型纖型, 不論入射光是否為偏振光不論入射光是否為偏振光, 經(jīng)過這種光

15、隔離經(jīng)過這種光隔離器后的出射光均為線偏振光。器后的出射光均為線偏振光。 空間型偏振相關(guān)光隔離器可直接用于帶尾纖空間型偏振相關(guān)光隔離器可直接用于帶尾纖激光器、二極管泵浦固體激光器、位置傳感激光器、二極管泵浦固體激光器、位置傳感器等器件的空間光路中器等器件的空間光路中, 分為大型和微型兩分為大型和微型兩種。種。 大型器件以非飽和旋轉(zhuǎn)器為特點大型器件以非飽和旋轉(zhuǎn)器為特點, 典型尺寸為典型尺寸為 1 in(英寸英寸= 2.539999918 厘米厘米 ) 、2 in、4 in 等等, 用于用于YAG 激光器激光器中。中。 而另一種基于飽和旋轉(zhuǎn)器的微型隔離器尺寸很而另一種基于飽和旋轉(zhuǎn)器的微型隔離器尺寸很

16、小小, 如如3mm1. 9mm, 這種隔離器可用于這種隔離器可用于半導(dǎo)半導(dǎo)體激光器體激光器中。中。 整個隔離器包括兩個起偏整個隔離器包括兩個起偏( 檢偏檢偏) 器和一個法拉器和一個法拉第旋轉(zhuǎn)器。第旋轉(zhuǎn)器。 圖圖5.11 偏振相關(guān)光隔離器典型結(jié)構(gòu)偏振相關(guān)光隔離器典型結(jié)構(gòu) 偏振器置于法拉第旋轉(zhuǎn)器前后兩邊偏振器置于法拉第旋轉(zhuǎn)器前后兩邊, , 其透光軸方向彼此呈其透光軸方向彼此呈4545關(guān)系關(guān)系, , 當(dāng)入射平行光經(jīng)過第一當(dāng)入射平行光經(jīng)過第一 個起偏器個起偏器P1P1時時, , 變成線變成線偏振光偏振光, , 然后經(jīng)法拉第旋轉(zhuǎn)器然后經(jīng)法拉第旋轉(zhuǎn)器, , 其偏振面被旋轉(zhuǎn)其偏振面被旋轉(zhuǎn)4545, , 剛好

17、剛好與第二個檢偏器與第二個檢偏器P2P2的透光軸方向一致的透光軸方向一致, , 于是光信號順利通過于是光信號順利通過而進入光路中。而進入光路中。 反過來反過來, , 由光路引起的反射光首先進入第二個偏振器由光路引起的反射光首先進入第二個偏振器 P2 , P2 , 變成與第一個偏振器變成與第一個偏振器 P1 P1 的透光軸方向呈的透光軸方向呈 4545夾角的線偏夾角的線偏振光振光, , 再經(jīng)過法拉第旋轉(zhuǎn)器時再經(jīng)過法拉第旋轉(zhuǎn)器時, , 由于法拉第旋轉(zhuǎn)器效應(yīng)的非由于法拉第旋轉(zhuǎn)器效應(yīng)的非互易性互易性, , 被法拉第旋轉(zhuǎn)器繼續(xù)旋轉(zhuǎn)被法拉第旋轉(zhuǎn)器繼續(xù)旋轉(zhuǎn) 4545, , 其偏振面與其偏振面與P1 P1 透

18、透光軸的夾角變成了光軸的夾角變成了9090, , 即與起偏器即與起偏器 P1 P1 的偏振方向正交的偏振方向正交, , 而不能通過起偏器而不能通過起偏器 P1 , P1 , 起到了反向隔離的作用。起到了反向隔離的作用。 使用微型化光隔離器來制作器件時使用微型化光隔離器來制作器件時, 通常通通常通過柱透鏡或球透鏡過柱透鏡或球透鏡, 將來自半導(dǎo)體激光器的將來自半導(dǎo)體激光器的光信號經(jīng)隔離器耦合到光纖中。光信號經(jīng)隔離器耦合到光纖中。 這里面這里面, 常需要將器件中的分立元件傾斜于常需要將器件中的分立元件傾斜于基座放置基座放置, 或?qū)⒏綦x器傾斜安裝或?qū)⒏綦x器傾斜安裝, 以提高整以提高整個器件的回波損耗個

19、器件的回波損耗, 否則否則, 光學(xué)元件自身將光學(xué)元件自身將引起一定的反射。引起一定的反射。 3. 偏振無關(guān)光隔離器偏振無關(guān)光隔離器 偏振無關(guān)偏振無關(guān)光隔離器是一種對輸入光偏振態(tài)依賴光隔離器是一種對輸入光偏振態(tài)依賴很小的光隔離器很小的光隔離器, 與偏振相關(guān)光隔離器相比與偏振相關(guān)光隔離器相比, 由由于其輸出不為偏振光于其輸出不為偏振光, 所以所以更具實用性更具實用性。 1) Walk-off 型光隔離器原理型光隔離器原理 這種結(jié)構(gòu)的偏振無關(guān)光隔離器的典型結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)的偏振無關(guān)光隔離器的典型結(jié)構(gòu)之一如圖之一如圖5. 12所示。所示。 隔離體部分由三個平行偏振分束器隔離體部分由三個平行偏振分束器P1、

20、P2、P3和一個和一個45法拉第旋轉(zhuǎn)器法拉第旋轉(zhuǎn)器FR構(gòu)成構(gòu)成, 且且P1 、P2 、P3 的厚度滿足的厚度滿足 13. 5223211pppLLL P1P1與與P2P2的光軸夾角為的光軸夾角為4545, P2, P2與與P3 P3 的光軸夾角為的光軸夾角為 9090。輸入光。輸入光信號經(jīng)自聚焦透鏡準(zhǔn)直成平行光束信號經(jīng)自聚焦透鏡準(zhǔn)直成平行光束, , 入射到入射到 P1 , P1 , 入射光被分解入射光被分解為為o o光和光和e e光光, o, o光不發(fā)生偏折光不發(fā)生偏折, , 以原來的方向出射以原來的方向出射, e, e光走離光走離, , 以以兩束平行線偏振光出射兩束平行線偏振光出射, , 這

21、兩束線偏振光進入法拉第旋轉(zhuǎn)器這兩束線偏振光進入法拉第旋轉(zhuǎn)器FR, FR, 振動面被順時針旋轉(zhuǎn)振動面被順時針旋轉(zhuǎn)4545, , 由于由于P2P2與與 P1P1的光軸方向相差的光軸方向相差4545, , 所以所以P1P1中的中的o o光和光和e e光進入光進入P2P2后仍為后仍為o o光和光和e e光光, e, e光進一步走離光進一步走離, , 只是走離方向與只是走離方向與P1P1中的走離方向不同。中的走離方向不同。 進入進入P3P3 后后, 由于由于P3P3與與P2 P2 的光軸垂直的光軸垂直, , 所以所以, P2 , P2 中的中的o o光和光和e e光在光在P3P3中分別為中分別為e e光

22、和光和o o光光, P3, P3中的中的e e 光走離。從光走離。從P3 P3 出射時出射時, , 兩束線兩束線偏振光重新會聚偏振光重新會聚, , 平行出射平行出射, , 被聚焦透鏡耦合進入輸出光纖。被聚焦透鏡耦合進入輸出光纖。 反向光入射時反向光入射時, , 經(jīng)過將入射光分解為兩束線偏振光經(jīng)過將入射光分解為兩束線偏振光, , 再經(jīng)再經(jīng)P2 , P2 , 由于由于P2 P2 和和P3 P3 的光軸垂直的光軸垂直, , 兩束線偏振光分別在兩束線偏振光分別在 P3 P3 和和P2 P2 中走離原來的方向中走離原來的方向, , 進入進入FRFR。由于它的非互易性。由于它的非互易性, , 它們的振它們

23、的振動面被順時針旋轉(zhuǎn)動面被順時針旋轉(zhuǎn) 4545, , 這樣這樣, , 在在 P2 P2 中的中的o o光和光和e e光在光在P1P1中分別為中分別為e e光和光和o o光光, e, e光進一步走離光進一步走離, , 出射光分光距離進一步出射光分光距離進一步增加增加, , 而不會會聚在一起而不會會聚在一起, , 故不會被自聚焦透鏡耦合進輸入故不會被自聚焦透鏡耦合進輸入光纖光纖, , 從而實現(xiàn)反向隔離。從而實現(xiàn)反向隔離。 這種結(jié)構(gòu)中的偏振器采用平面結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)中的偏振器采用平面結(jié)構(gòu), 所以不會所以不會增加偏振相關(guān)損耗。但由于偏振元件的增加增加偏振相關(guān)損耗。但由于偏振元件的增加, 體積較大體積較大,

24、 光路比較長光路比較長, 因而制成的器件整體因而制成的器件整體體積大體積大, 同時因為增加了光學(xué)元件同時因為增加了光學(xué)元件, 所以帶來所以帶來了插入損耗的增加和組裝工藝的困難。了插入損耗的增加和組裝工藝的困難。 Walk-off 型結(jié)構(gòu)的偏振無關(guān)光隔離器的型結(jié)構(gòu)的偏振無關(guān)光隔離器的主要主要缺陷缺陷是由于采用是由于采用平行平板型偏振分束器平行平板型偏振分束器, 其反其反向光的分光距離取決于雙折射晶體的厚度向光的分光距離取決于雙折射晶體的厚度, 如如果分光距離有限果分光距離有限, 則反向光會重新耦合進光纖則反向光會重新耦合進光纖, 直接影響隔離度。直接影響隔離度。 2) Wedge 型光隔離器原理

25、型光隔離器原理 隔離體由兩個光軸夾角為隔離體由兩個光軸夾角為45的楔型雙折射的楔型雙折射晶體和一個法拉第旋轉(zhuǎn)器構(gòu)成。晶體和一個法拉第旋轉(zhuǎn)器構(gòu)成。 首先分析光信號首先分析光信號正向傳輸正向傳輸?shù)那闆r的情況, , 經(jīng)過自聚焦透鏡經(jīng)過自聚焦透鏡射出的準(zhǔn)直光束射出的準(zhǔn)直光束, , 進入楔型雙折射晶體進入楔型雙折射晶體 P1 P1 后被分后被分為為 o o 光和光和e e 光光, , 其偏振方向相互垂直其偏振方向相互垂直, , 傳播方向呈傳播方向呈一夾角一夾角, , 當(dāng)它們經(jīng)過當(dāng)它們經(jīng)過4545法拉第旋轉(zhuǎn)器時法拉第旋轉(zhuǎn)器時, , 出射的出射的o o 光和光和e e 光的偏振面各自順時針方向旋轉(zhuǎn)光的偏振面

26、各自順時針方向旋轉(zhuǎn) 4545。 由于第二個楔型雙折射晶體由于第二個楔型雙折射晶體 P2 P2 的光軸相對于第一的光軸相對于第一個晶體光軸正好呈個晶體光軸正好呈4545夾角夾角, , 所以所以o o光和光和e e 光被光被P2P2折折射到一起射到一起, , 合成兩束間距很小的平行合成兩束間距很小的平行 光束光束, , 并被斜并被斜面透鏡耦合到光纖纖心里面面透鏡耦合到光纖纖心里面, , 因而正向光以極小損因而正向光以極小損耗通過隔離器耗通過隔離器, , 正向光傳播的示意圖如圖正向光傳播的示意圖如圖5.145.14所示。所示。正向光傳播的示意圖如圖正向光傳播的示意圖如圖5. 14所示所示。 由于法拉第旋轉(zhuǎn)器的非互易性由于法拉第旋轉(zhuǎn)器的非互易