光アイソレータの仕組み

光アイソレータは主に磁気光学結晶のファラデー効果を利用します。 ファラデー効果は、非光学材料が磁場の作用下で材料を通過する光の偏光方向を回転させるというファラデーの 1845 年最初の観察であり、磁気光学回転効果としても知られています。 磁場の方向に沿って伝わる偏光の場合、その偏光方向の回転角θは磁場の強さBと物質の長さLの積に比例します。 光アイソレータの動作原理を図 1 に示します。
前方入射の信号光は、偏光子を通過すると直線偏光になります。 ファラデー回転磁気媒体と外部磁場は共に、信号光の偏光方向を右に 45 度回転させ、低損失が 45 度で偏光子を通過するようにします。 度に設置されたアナライザー。 反転光の場合、検光子から出た直線偏光が配置媒体を通過する際、偏向方向も右に45度回転し、反転光の偏光方向は偏光子の方向と直角になります。反射光の透過を完全に遮断します。
ファラデー磁気媒体には通常、1μm～2μmの波長範囲で光損失の少ないイットリウム鉄ガーネット（YIG）単結晶が使用されます。 新しいピグテール入出力の光アイソレータは非常に優れた性能を備えており、最低挿入損失は約 0.5dB、アイソレーションは 35-60dB、最高では 70dB に達します。