光隔离器原理与指标测试方法

　　对于偏振相关光隔离器，光通过法拉第旋转器时，在磁场作用下，光偏振方向旋转角为Φ=FHL，式中H为磁场强度，L为法拉第材料长度，F为材料的贾尔德系数。如图1，当输入光通过垂直偏振起偏器后，成为垂直偏振光，经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，使得光线顺利通过，而反射回来的偏振光经过检偏器、法拉第旋转器以后，继续沿同一方向旋转45°，即偏振方向刚好与起偏器偏振方向垂直，则光无法反向通过。由于只有垂直偏振的光能通过光隔离器，因此称为偏振相关光隔离器。

　　偏振无关光隔离器如图2所示，图2(a)为光隔离器正向输入。当包含两个正交偏振的输入光波被一个偏振分束器分离，变为垂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°，垂直偏振光变为平行偏振光，平行偏振光变为垂直偏振光，经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隔离器中的演化过程。在SWP水平偏振态光折射，垂直偏振态光透射，则光不能从正向输入端输出。

　　光隔离器插入损耗测试

　　光隔离器的插入损耗是光隔离器正向接入时，输出光功率相对输入光功率的比率（以dB为单位）。假设光隔离器的正向输入光功率为P1正，输出光功率为P2正，则其计算公式为：

图3  光隔离器插入损耗测量

　　光隔离器隔离度测试

　　反向隔离度是隔离器最重要的指标之一，它表征光隔离器对反向传输光的隔离能力。将光隔离器按图4反向接入，假设光隔离器反向输入光功率为P1反，输出光功率为P2反。则光隔离器隔离度计算公式为：

图4  光隔离器反向隔离度测量