在光纖光路中，當光纖與(yu) 激光器耦合時，應設法阻止向後反射和散射光到達激光器，以避免影響激光器的工作穩定性。因為(wei) 光纖係統中
国产成人在线观看免费网站的半導體(ti) 激光器對於(yu) 反饋光的影響十分敏感，千分之幾的反饋光就能使係統的誤碼率增加幾個(ge) 數量級。為(wei) 此，必須在激光器與(yu) 光纖
之間加入光柵隔離器。這對高速光纖通信係統、相幹光纖通信係統、頻分複用光纖通信係統以及精密光學測量等係統中的国产成人在线观看免费网站都是十分
重要的問題。
摘要：在光纖光路中，當光纖與(yu) 激光器耦合時，應設法阻止向後反射和散射光到達激光器，以避免影響激光器的工作穩定性。因為(wei) 光纖
係統中国产成人在线观看免费网站的半導體(ti) 激光器對於(yu) 反饋光的影響十分敏感，千分之幾的反饋光就能使係統的誤碼率增加幾個(ge) 數量級。為(wei) 此，必須在激光器
與(yu) 光纖之間加入光柵隔離器。這對高速光纖通信係統、相幹光纖通信係統、頻分複用光纖通信係統以及精密光學測量等係統中的国产成人在线观看免费网站都
是十分重要的問題。
光隔離器是隻允許光信號沿一個(ge) 方向傳(chuan) 輸的雙端口光器件，即當光信號沿正向傳(chuan) 輸時，具有很低的損耗，光路連通；而當光信號沿反向傳(chuan) 輸時，損耗很大，光路被阻斷。光隔離器是一種光非互易傳(chuan) 輸耦合器，即當輸入與(yu) 輸出端口互換時，器件的工作特性是不一樣
的。
一、光柵隔離的主要參數
光隔離器主要的性能參數是正向插入損耗、反向（逆向）隔離度、回波損耗，其定義(yi) 分別為(wei) ：
（1）正向插入損耗
其定義(yi) 為(wei) ：正向光路傳(chuan) 輸時其輸出光功率與(yu) 輸入光功率之比，以分貝的形式表示應為(wei) ：L=10 lg(Po正/Pi正) （dB）；
（2）反向（逆向）隔離度
首先需定義(yi) 反向（逆向）插入損耗為(wei) ：反向（逆向）光路傳(chuan) 輸時其輸出光功率與(yu) 輸入光功率之比，以分貝的形式表示：L´=10 lg(Po
反/Pi反) （dB）；
（3）回波損耗
其定義(yi) 為(wei) ：輸入端口自身返回光功率與(yu) 輸入光功率之比。
光隔離器加到光路中，對其要求是：正向插入損耗越小越好，典型值為(wei) 1 dB；反向隔離度越大越好，典型值40-50 dB。
二、光隔離器的類型與(yu) 工作原理
光隔離器的工作原理是基於(yu) 偏振與(yu) 法拉第磁光效應。如右圖所示，光波通過置於(yu) 磁場中的法拉第旋轉器時，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(yu) 磁場方向構成右手螺旋的方向旋轉，而與(yu) 光波的傳(chuan) 播方向無關(guan) 。這樣，當光波沿正向和沿反向兩(liang)
次通過法拉第旋轉器時，其偏振方向旋轉角將疊加而不是抵消，此即法拉第效應的旋向不可逆，這種現象稱之為(wei) “非互易旋光性”。
三、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°的偏振片和位於(yu) 兩(liang) 者之間的一個(ge) 旋光角度為(wei) 45°的法拉第旋轉器構成。當正向傳(chuan) 輸時，
入射光應為(wei) 偏振光（否則將增加3 dB的損耗），當偏振光沿水平正向通過法拉第旋轉器時，其偏振方向將沿與(yu) 磁場成右手螺旋的方向
旋轉45°角，從(cong) 而與(yu) 檢偏器的投射光軸方向一致，並進入單模光纖；若光纖端麵有部分反射光沿水平反向傳(chuan) 輸，則偏振器2隻透過反射
光中偏振方向與(yu) 垂直方向成45°，即與(yu) 偏振器2的透射光軸方向一致的光，經法拉第旋轉器後，偏振光的方向繼續旋轉45°成水平方向，
從(cong) 而使反射光的偏振方向與(yu) 偏振器1（檢偏器）的投射光軸方向垂直，因而反射光不能通過偏振器1，達到了方向光隔離的目的，從(cong) 而
保護激光器的性能不會(hui) 受到噪聲的影響。
圖2，基本類型光柵隔離器的工作原理
基本類型的光隔離器多国产成人在线观看免费网站於(yu) 半導體(ti) 激光器（LD）的輸出端，因為(wei) LD的輸出光為(wei) 線偏振光，且由於(yu) LD本身為(wei) 光波導器件，具有較強的
偏振選擇功能，因而在光隔離器中還可充當起偏器的作用。
（2）複雜化方案光隔離器
上述基本類型光隔離器的缺點是，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，帶來了3 dB的損耗。避免這種損耗的
複雜方案是：將入射光信號分解成垂直偏振與(yu) 水平偏振兩(liang) 部分。垂直偏振光仍按原圖——方向通過隔離器；而水平偏振光則可先旋轉
90°，然後再通過相同的隔離器。 圖3為(wei) 複雜化方案光隔離器的原理框圖。具有任意偏振態的輸入信號I，首先正向通過空間分離偏振器
SWP1分成相互垂直的兩(liang) 個(ge) 偏振分量；水平方向分量和垂直方向分量。垂直方向分量不變，而水平方向分量偏離輸出方向。然後水平分
量和垂直分量均經過法拉第旋轉器，偏振方向旋轉45°，在經過一個(ge) λ/2波片，偏振方向再旋轉45°。這樣水平分量正好變成垂直分量，
垂直分量變成了水平分量，最後兩(liang) 個(ge) 分量又在SWP2上合路輸出為(wei) I´；反之，若有反方向的輸入信號I´沿原路返回時，由於(yu) λ/2波片和法
拉第旋轉器的偏轉作用相互抵消，因而垂直和水平兩(liang) 個(ge) 分量通過兩(liang) 個(ge) 器件後偏振態將保持不變，在輸入端的SWP1上不能合路輸出，即
反向光不能合路通過光隔離器。這種複雜化方案的光隔離器一般国产成人在线观看免费网站於(yu) 光纖線路中。
圖3.複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後向傳(chuan) 輸光對光源和光路係統產(chan) 生的影響，從(cong) 而維持光路係統的穩定性以及延長光學器件的使用壽
命。此外，隨著後向反射光的減少，不僅(jin) 可以起到保護光學器件的作用，也可以降低光路中的雜散光數量，從(cong) 而提高信號精度。與(yu) 此同
時光柵隔離器也具有損耗小，結構簡單，能與(yu) 光纖完美耦合等特性，是光通信領域中的重要技術器件。
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