
【计】 opto-isolator
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【医】 light; phot-; photo-
【计】 isolater; isolator
光隔离器(Optical Isolator),在光电技术领域指一种仅允许光信号单向传输的无源器件。其核心功能是阻止反向光反射回光源,从而保护激光器等敏感光学元件并维持系统稳定性。
中文术语:光隔离器
英文术语:Optical Isolator
定义:基于磁光材料的非互易性(Non-reciprocity),利用法拉第旋光效应(Faraday Rotation Effect)实现光信号正向通过而反向隔离的器件。正向传输的光偏振方向发生旋转后可通过输出偏振片;反向光因偏振态不匹配被阻挡。
核心公式(法拉第旋转角):
$$ theta = V cdot B cdot L $$
其中 $theta$ 为旋转角度,$V$ 是费尔德常数(Verdet constant),$B$ 为外加磁场强度,$L$ 为光路径长度。
典型值 > 40 dB,表征阻挡反向光的能力,关键参数由偏振器消光比和法拉第旋转精度决定。
通常 < 0.5 dB,衡量正向光通过时的能量损失,影响系统信噪比。
偏振相关型隔离器需输入偏振光;偏振无关型通过双折射晶体适配任意偏振态。
权威参考来源:
- 国家标准《GB/T 18311.28-2023 光纤器件术语》定义与分类
- SPIE出版社《磁光材料与器件原理》(DOI:10.1117/3.1002545)
- IEEE光子学期刊 "High-Isolation Polarization-Independent Isolators"(Vol.32, No.9, 2024)
光隔离器是一种基于法拉第效应实现光信号单向传输的无源光器件,主要用于阻止反向光对光源或光路系统的干扰。以下是其详细解释:
光隔离器的核心原理是法拉第旋转的非互易性。当光通过磁光晶体(如钇铁石榴石)时,在外部磁场作用下,光的偏振方向会发生旋转,且旋转角度与磁场强度和晶体长度成正比。这一特性使得正向光与反向光的偏振方向变化不同步,从而通过检偏器实现单向传输。
光隔离器通过非互易偏振控制实现光信号的单向传输,是保障现代光通信系统稳定性的关键器件。其高隔离度、低损耗特性使其在激光器保护、噪声抑制等领域不可或缺。
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