Sådan fungerer optiske isolatorer

Optiske isolatorer bruger hovedsageligt Faraday-effekten af ​​magneto-optiske krystaller. Faraday-effekten er Faradays første observation i 1845, at et ikke-optisk materiale roterer polarisationsretningen af ​​lys, der passerer gennem materialet under påvirkning af et magnetfelt, også kendt som den magneto-optiske rotationseffekt. For polariseret lys, der transmitteres langs magnetfeltets retning, er dets polarisationsretnings rotationsvinkel θ proportional med produktet af magnetfeltstyrken B og længden L af materialet. Arbejdsprincippet for den optiske isolator er vist i figur 1.
For det forlæns indfaldende signallys bliver det lineært polariseret lys efter at have passeret gennem polarisatoren. Faradays gyromagnetiske medium og det eksterne magnetfelt roterer tilsammen signallysets polarisationsretning 45 grader til højre og får bare det lave tab til at passere gennem polarisatoren ved 45 grader. Analysatoren placeret på graden. For det omvendte lys, når det lineært polariserede lys ud af analysatoren passerer gennem placeringsmediet, roteres afbøjningsretningen også til højre med 45 grader, således at polarisationsretningen af ​​det omvendte lys er vinkelret på retningen af ​​polarisatoren blokerer fuldstændig transmissionen af ​​reflekteret lys.
Faradays magnetiske medier bruger normalt yttriumjerngranat (YIG) enkeltkrystal med lavt optisk tab i bølgelængdeområdet fra 1 μm til 2 μm. Den optiske isolator på den nye pigtail-indgang og -output har en ganske god ydeevne, det laveste indsættelsestab er ca. 0.5dB, isolationen er 35-60dB, og det højeste kan nå 70dB.