Как работят оптичните изолатори

Оптичните изолатори използват главно ефекта на Фарадей на магнитооптични кристали. Ефектът на Фарадей е първото наблюдение на Фарадей през 1845 г., че неоптичен материал върти посоката на поляризация на светлината, преминаваща през материала под действието на магнитно поле, известен също като магнитооптичен ротационен ефект. За поляризирана светлина, предавана по посока на магнитното поле, нейният ъгъл на въртене на посоката на поляризация θ е пропорционален на произведението от силата на магнитното поле B и дължината L на материала. Принципът на работа на оптичния изолатор е показан на фигура 1.
За предната падаща сигнална светлина тя става линейно поляризирана светлина след преминаване през поляризатора. Жиромагнитната среда на Фарадей и външното магнитно поле заедно завъртат посоката на поляризация на сигналната светлина с 45 градуса надясно и просто карат ниската загуба да премине през поляризатора на 45 градуса. Анализаторът поставен на степен. За обратната светлина, когато линейно поляризираната светлина от анализатора преминава през средата за поставяне, посоката на отклонение също се завърта надясно с 45 градуса, така че посоката на поляризация на обърнатата светлина да е перпендикулярна на посоката на поляризатора , напълно блокирайки пропускането на отразена светлина .
Магнитната среда на Фарадей обикновено използва монокристал от итриев железен гранат (YIG) с ниска оптична загуба в диапазона на дължина на вълната от 1 μm до 2 μm. Оптичният изолатор на новия вход и изход с пигтейл има доста добра производителност, най-ниската загуба на вмъкване е около 0.5dB, изолацията е 35-60dB, а най-високата може да достигне 70dB.