在光纖光路中父虑，當光纖與激光器耦合時，應設法阻止向后反射和散射光到達激光器授药，以避免影響激光器的工作穩(wěn)定性频轿。因為光纖系統(tǒng)中
應用的半導體激光器對于反饋光的影響十分敏感垂涯，千分之幾的反饋光就能使系統(tǒng)的誤碼率增加幾個數(shù)量級烁焙。為此，必須在激光器與光纖
之間加入光柵隔離器骄蝇。這對高速光纖通信系統(tǒng)膳殷、相干光纖通信系統(tǒng)、頻分復用光纖通信系統(tǒng)以及精密光學測量等系統(tǒng)中的應用都是十分
重要的問題九火。
摘要：在光纖光路中赚窃，當光纖與激光器耦合時，應設法阻止向后反射和散射光到達激光器岔激，以避免影響激光器的工作穩(wěn)定性勒极。因為光纖
系統(tǒng)中應用的半導體激光器對于反饋光的影響十分敏感，千分之幾的反饋光就能使系統(tǒng)的誤碼率增加幾個數(shù)量級虑鼎。為此辱匿，必須在激光器
與光纖之間加入光柵隔離器。這對高速光纖通信系統(tǒng)炫彩、相干光纖通信系統(tǒng)匾七、頻分復用光纖通信系統(tǒng)以及精密光學測量等系統(tǒng)中的應用都
是十分重要的問題。
光隔離器是只允許光信號沿一個方向傳輸?shù)碾p端口光器件江兢，即當光信號沿正向傳輸時昨忆，具有很低的損耗杉允，光路連通邑贴；而當光信號沿反向傳輸時，損耗很大叔磷，光路被阻斷拢驾。光隔離器是一種光非互易傳輸耦合器，即當輸入與輸出端口互換時世澜，器件的工作特性是不一樣
的独旷。
一、光柵隔離的主要參數(shù)
光隔離器主要的性能參數(shù)是正向插入損耗寥裂、反向（逆向）隔離度嵌洼、回波損耗，其定義分別為：
（1）正向插入損耗
其定義為：正向光路傳輸時其輸出光功率與輸入光功率之比封恰，以分貝的形式表示應為：L=10 lg(Po正/Pi正) （dB）；
（2）反向（逆向）隔離度
首先需定義反向（逆向）插入損耗為：反向（逆向）光路傳輸時其輸出光功率與輸入光功率之比诺舔，以分貝的形式表示：L′=10 lg(Po
反/Pi反) （dB）鳖昌；
（3）回波損耗
其定義為：輸入端口自身返回光功率與輸入光功率之比备畦。
光隔離器加到光路中，對其要求是：正向插入損耗越小越好许昨，典型值為1 dB懂盐；反向隔離度越大越好，典型值40-50 dB糕档。
二莉恼、光隔離器的類型與工作原理
光隔離器的工作原理是基于偏振與法拉第磁光效應。如右圖所示速那，光波通過置于磁場中的法拉第旋轉器時俐银，迎著外加磁場的磁感應強度
方向觀察，光波的偏振方向總是沿著與磁場方向構成右手螺旋的方向旋轉端仰，而與光波的傳播方向無關捶惜。這樣，當光波沿正向和沿反向兩
次通過法拉第旋轉器時荔烧，其偏振方向旋轉角將疊加而不是抵消吱七，此即法拉第效應的旋向不可逆，這種現(xiàn)象稱之為“非互易旋光性”茴晋。
三陪捷、光柵隔離器的結構及工作原理
（1）基本類型光隔離器
光隔離器的基礎結構是由一對偏振方向夾角45°的偏振片和位于兩者之間的一個旋光角度為45°的法拉第旋轉器構成。當正向傳輸時诺擅，
入射光應為偏振光（否則將增加3 dB的損耗）市袖，當偏振光沿水平正向通過法拉第旋轉器時，其偏振方向?qū)⒀嘏c磁場成右手螺旋的方向
旋轉45°角烁涌，從而與檢偏器的投射光軸方向一致，并進入單模光纖撮执；若光纖端面有部分反射光沿水平反向傳輸微峰，則偏振器2只透過反射
光中偏振方向與垂直方向成45°，即與偏振器2的透射光軸方向一致的光抒钱，經(jīng)法拉第旋轉器后蜓肆，偏振光的方向繼續(xù)旋轉45°成水平方向，
從而使反射光的偏振方向與偏振器1（檢偏器）的投射光軸方向垂直谋币，因而反射光不能通過偏振器1仗扬，達到了方向光隔離的目的，從而
保護激光器的性能不會受到噪聲的影響蕾额。
圖2早芭，基本類型光柵隔離器的工作原理
基本類型的光隔離器多應用于半導體激光器（LD）的輸出端，因為LD的輸出光為線偏振光诅蝶，且由于LD本身為光波導器件退个，具有較強的
偏振選擇功能募壕，因而在光隔離器中還可充當起偏器的作用。
（2）復雜化方案光隔離器
上述基本類型光隔離器的缺點是语盈，第一偏振器阻擋了入射光信號中非垂直偏振部分的分量通過舱馅，帶來了3 dB的損耗。避免這種損耗的
復雜方案是：將入射光信號分解成垂直偏振與水平偏振兩部分黎烈。垂直偏振光仍按原圖——方向通過隔離器习柠；而水平偏振光則可先旋轉
90°，然后再通過相同的隔離器照棋。 圖3為復雜化方案光隔離器的原理框圖。具有任意偏振態(tài)的輸入信號I武翎，首先正向通過空間分離偏振器
SWP1分成相互垂直的兩個偏振分量烈炭；水平方向分量和垂直方向分量宝恶。垂直方向分量不變符隙，而水平方向分量偏離輸出方向。然后水平分
量和垂直分量均經(jīng)過法拉第旋轉器垫毙，偏振方向旋轉45°霹疫，在經(jīng)過一個λ/2波片，偏振方向再旋轉45°综芥。這樣水平分量正好變成垂直分量丽蝎，
垂直分量變成了水平分量，最后兩個分量又在SWP2上合路輸出為I′膀藐；反之屠阻，若有反方向的輸入信號I′沿原路返回時，由于λ/2波片和法
拉第旋轉器的偏轉作用相互抵消额各，因而垂直和水平兩個分量通過兩個器件后偏振態(tài)將保持不變国觉，在輸入端的SWP1上不能合路輸出虾啦，即
反向光不能合路通過光隔離器麻诀。這種復雜化方案的光隔離器一般應用于光纖線路中。
圖3.復雜化光柵隔離器原理圖
結語：光柵隔離器的主要作用是降低后向傳輸光對光源和光路系統(tǒng)產(chǎn)生的影響傲醉，從而維持光路系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及延長光學器件的使用壽
命蝇闭。此外，隨著后向反射光的減少需频，不僅可以起到保護光學器件的作用丁眼，也可以降低光路中的雜散光數(shù)量，從而提高信號精度昭殉。與此同
時光柵隔離器也具有損耗小苞七，結構簡單藐守，能與光纖完美耦合等特性，是光通信領域中的重要技術器件蹂风。
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