ตัวแยกแสงทำงานและการใช้งาน

ในปี พ.ศ. 2385 Michael Faraday ได้รับการกล่าวถึงว่า การทำงานของตัวแยก ขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์ของฟาราเดย์ ผลกระทบนี้หมายถึงความจริงที่ว่าระนาบแสงโพลาไรซ์จะหมุนเมื่อพลังงานแสงส่งผ่านกระจกซึ่งสามารถสัมผัสกับสนามแม่เหล็กได้ ทิศทางของการหมุนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสนามแม่เหล็กซึ่งเป็นทางเลือกของทิศทางการส่งผ่านแสง

อุปกรณ์ออปติคอลรวมทั้งตัวเชื่อมต่อในระบบใยแก้วนำแสงทำให้เกิดผลกระทบบางอย่างเช่นการดูดซับและการสะท้อนของสัญญาณออปติกบน o / p ของเครื่องส่งสัญญาณ ดังนั้นผลกระทบเหล่านี้อาจทำให้เกิดพลังงานแสง ผลกระทบเหล่านี้อาจทำให้พลังงานแสงถูกสร้างขึ้นมาใหม่ อุปทาน และขัดขวางด้วยฟังก์ชันการจัดหา เพื่อเอาชนะเอฟเฟกต์การรบกวนจะใช้ไดโอดออปติคัลหรือตัวแยกแสง

Optical Isolator คืออะไร?

ตัวแยกแสงเรียกอีกอย่างว่าออปติคัลไดโอดโฟโตคัปเปลอร์ ออปโตคัปเปลอร์ . เป็นอุปกรณ์แมกนีโตออปติกแบบพาสซีฟและหน้าที่หลักของส่วนประกอบออปติคัลนี้คืออนุญาตให้ส่งผ่านแสงในทิศทางเดียวเท่านั้น ดังนั้นจึงมีบทบาทหลักในขณะที่ป้องกันการตอบสนองที่ไม่จำเป็นต่อออปติคอลออสซิลเลเตอร์คือช่องเลเซอร์ การทำงานของส่วนประกอบนี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์ของฟาราเดย์ซึ่งใช้ในส่วนประกอบหลักเช่นโรเตอร์ของฟาราเดย์

หลักการทำงาน

ตัวแยกแสงประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสามส่วน ได้แก่ Faraday rotator, i / p polarizer และ o / p polarizer การแสดงแผนภาพบล็อกแสดงไว้ด้านล่าง การทำงานของสิ่งนี้จะเหมือนกับเมื่อแสงผ่านโพลาไรเซอร์ i / p ในทิศทางไปข้างหน้าและเปลี่ยนเป็นโพลาไรซ์ภายในระนาบแนวตั้ง โหมดการทำงานของตัวแยกนี้แบ่งออกเป็นสองประเภทตามทิศทางของแสงที่แตกต่างกันเช่นโหมดเดินหน้าและโหมดถอยหลัง

หลักการทำงานของตัวแยกแสง

ในโหมดเดินหน้าแสงจะเข้าสู่โพลาไรเซอร์อินพุตจากนั้นจะกลายเป็นโพลาไรซ์เชิงเส้น เมื่อลำแสงมาถึง Faraday rotator แกนของ Faraday rotator จะหมุนด้วย 45 ° ดังนั้นในที่สุดแสงจะออกจากโพลาไรเซอร์ o / p ที่ 45 ° ในทำนองเดียวกันในโหมดถอยหลังเริ่มแรกแสงจะเข้าสู่โพลาไรเซอร์ o / p ด้วย 45 ° เมื่อส่งไปทั่วฟาราเดย์โรเตเตอร์จะหมุนไปเรื่อย ๆ อีก 45 °ในเส้นทางที่คล้ายกัน หลังจากนั้นแสงโพลาไรซ์ 90 °จะเปลี่ยนเป็นแนวตั้งไปทางโพลาไรเซอร์ i / p และไม่สามารถแยกตัวแยกออกได้ ดังนั้นลำแสงจะถูกดูดซับหรือสะท้อนกลับ

ประเภทของตัวแยกแสง

Optoisolators แบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ Polarized, Composite และ Magnetic optical-isolator

ตัวแยกแสงชนิดโพลาไรซ์

ตัวแยกนี้ใช้แกนโพลาไรซ์เพื่อให้แสงส่งไปในทิศทางเดียว อนุญาตให้แสงส่งไปในทิศทางส่งต่ออย่างไรก็ตามห้ามมิให้ลำแสงทุกดวงส่งกลับ นอกจากนี้ยังมีตัวแยกแสงโพลาไรซ์ที่ขึ้นอยู่กับและเป็นอิสระ อย่างหลังมีความซับซ้อนมากขึ้นและมักใช้ในเครื่องขยายเสียง EDFA

ประเภทคอมโพสิต Optical-Isolator

นี่คือตัวแยกแสงชนิดโพลาไรซ์อิสระซึ่งสามารถใช้ในออปติคอล EDFA เครื่องขยายเสียง ซึ่งรวมถึงส่วนประกอบต่างๆเช่น มัลติเพล็กเซอร์การแบ่งความยาวคลื่น (WDM) , เออร์เบียม - เจือไฟเบอร์, สูบน้ำ เลเซอร์ไดโอด ฯลฯ ..

ตัวแยกแสงประเภทแม่เหล็ก

ตัวแยกประเภทนี้ยังได้รับการขนานนามว่าเป็นตัวแยกแสงโพลาไรซ์ในหน้าใหม่ มันกดดันองค์ประกอบแม่เหล็กของ Faraday rotator ซึ่งโดยปกติจะเป็นแท่งที่ออกแบบด้วยคริสตัลแม่เหล็กใต้สนามแม่เหล็กแรงสูงผ่าน เอฟเฟกต์ Faraday .

การใช้งาน

ตัวแยกแสง ใช้ในการใช้งานด้านแสงที่แตกต่างกันเช่นการตั้งค่าในอุตสาหกรรมห้องปฏิบัติการและองค์กร เป็นอุปกรณ์ที่เชื่อถือได้ในขณะที่ใช้ร่วมกับแอมพลิฟายเออร์ไฟเบอร์ออปติกลิงค์ไฟเบอร์ออปติกใน CATV เลเซอร์วงแหวนไฟเบอร์ออปติกลอจิกความเร็วสูง ระบบ FOC .