光阻隔器原理与目标测验办法

  光纤信道中发生的反向光将导致光路体系间将发生自耦合效应，使激光器的作业变得不稳定和发生体系反射噪声，使光纤链路上的光放大器发生显着的改变和发生自鼓励，构成整个光纤通信体系无法正常作业。若在半导体激光器输出端和光放大器输入或输出端衔接上光阻隔器，减小反射光对LD的影响，因而，光阻隔器是高码速光纤通信体系、精细光纤传感器等高技术领域必不可少的元器材之一。

  光阻隔器品种十分之多，按使用分为在线式光阻隔器，自由空间光阻隔器等；按阻隔度分为单极光阻隔器，双级光阻隔器；此外，还能够按波长分。

  光阻隔器的特点是高阻隔度、低插损；高牢靠性、高稳定性；极低的偏振相关损耗和偏振模色散。

  光阻隔器是利用了磁光晶体的法拉第效应，其组成元件有：光纤准直器（OpticalFiberCollimator）、法拉第旋转器（FaradayRotator）和偏振器（Polarizator）。阻隔器依照偏振特性来分，有偏振相关型和偏振无关型。它们的原理图如图1和图2所示：

  关于偏振相关光阻隔器，光通过法拉第旋转器时，在磁场效果下，光偏振方向旋转角为Φ=FHL，式中H为磁场强度，L为法拉第资料长度，F为资料的贾尔德系数。如图1，当输入光通过笔直偏振起偏器后，成为笔直偏振光，通过法拉第旋转器旋转了45°，而检偏器偏振方向和起偏器偏振方向成45°角，使得光线顺畅通过，而反射回来的偏振光通过检偏器、法拉第旋转器今后，持续沿同一方向旋转45°，即偏振方向刚好与起偏器偏振方向笔直，则光无法反向通过。因为只要笔直偏振的光能通过光阻隔器，因而称为偏振相关光阻隔器。

  偏振无关光阻隔器如图2所示，图2(a)为光阻隔器正向输入。当包括两个正交偏振的输入光波被一个偏振分束器别离，变为笔直偏振光和平行偏振光。这两束光通过法拉第旋转器，沿同一方向旋转45°，再通过λ/2波片旋转45°，笔直偏振光变为平行偏振光，平行偏振光变为笔直偏振光，通过偏振分束器合为一束光输出。图2(b)是反向输入光的偏振态在阻隔器中的演化进程。在SWP水平偏振态光折射，笔直偏振态光透射，则光不能从正向输入端输出。

  光阻隔器的插入损耗是光阻隔器正向接入时，输出光功率相对输入光功率的比率（以dB为单位）。假定光阻隔器的正向输入光功率为P1正，输出光功率为P2正，则其核算公式为：

  反向阻隔度是阻隔器最重要的目标之一，它表征光阻隔器对反向传输光的阻隔才能。将光阻隔器按图4反向接入，假定光阻隔器反向输入光功率为P1反，输出光功率为P2反。则光阻隔器阻隔度核算公式为：

  光阻隔器的回波损耗Returnloss是指正向入射到阻隔器中的光功率与沿输入途径回来阻隔器输入端口的光功率之比（以dB为单位）。阻隔器的回波损耗主要由各元件和空气折射率失配并构成反射引起。这是一个很重要的目标，因为假如阻隔器的回波太强，那么它对体系回来光进行按捺的一起，本身也会给体系带来必定的反射。假定光阻隔器的输入光功率为P1，其反射光功率为Pr，则光阻隔器回波损耗的界说为：

  图中光环行器的效果是使反射光不回来光源，直接抵达光功率计，因为PR不能直接丈量，检测体系加了一个光环行器。则核算回波损耗的公式变为：

  美国区域2011年光阻隔器相对市场占有率消费值抢先，挨近43.8%；但是亚太区域，因为中国电信职业的巨大推进，估计在2011至2016年年度增加将更为快速。亚太区域的光阻隔器消费值估计在2011-2016年间将会挨近本来的三倍。

  从光阻隔器消费量的区域趋势看，亚太区域现已占有相对市场占有率领头羊，ElectroniCast估计在2011-2016年间该区域将会持续坚持抢先地位。

  光阻隔器在商业、工业和实验室上使用广泛。它们是牢靠的器材，在衔接光纤放大器，光纤环形激光器，光纤衔接有线电视/多媒体使用，高速/DWDM和相干光纤电信通讯体系，实验室R&D，传感器，陀螺仪体系，自动化制造的完好进程的测验/仪器丈量质量保证使用和其它方面上都有使用。