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有关你想知道的光隔离器
光隔离器是一种只允许单向光通过的无源光器件，其工作原理是基于法拉第旋转的非互易性。光隔离器用于防止光源受到由背反射产生的不良影响。背反射可能损坏激光器或者使之产生跳模、振幅变化或频移。在高功率应用中，背反射还能引起不稳定性和功率尖峰。

光隔离器可分为偏振相关型和偏振无关型两类。

偏振相关的光隔离器

只有特定线偏振方向的入射光束才能通过。如图1，准直的线偏振入射光先通过第一个线偏振片，损耗非常小。然后经过45° 法拉第旋转器，其偏振方向相比于第一个偏振片旋转了45° ，再经过第二个45°方向的线偏振片，光通过时的损耗仍然很小。

如果光经过反射后以相同的偏振态进入光隔离器的出射端口，仍然可以无损耗的通过第二个偏振片。然后通过法拉第旋转器其偏振态又旋转了45°，因此光不能通过第一个偏振片。根据偏振片类型的不同，能量会被反射或被吸收。
光隔离器
▲图1：偏振相关的光隔离器光路图
双箭头表示前向和后向传播光束的偏振方向
如果法拉第旋转器的旋转角度偏离45°（由于制备误差或者工作于非设计的波长处），也可以调节输出偏振片的偏振方向来得到最大的透射，但是隔离度会减小。最好优化偏振片的指向来得到最大的隔离度，前向传播时存在一定的插入损耗是可以接受的。
光隔离器
▲图2：偏振相关的光隔离器实物图
偏振无关的光隔离器

偏振无关的光隔离器的入射光束可以处于任意的偏振态。这一器件在光纤光学中会用到，因为大多数光纤不是保偏的。尤其是光纤通信系统中的光偏振态通常不是确定的，因此光隔离器及其它器件需要工作于任意偏振态。

对于偏振无关的光纤隔离器，入射光被双折射晶体分成两束光（如图3所示），法拉第旋转器和半波片使得两束光的线偏振方向旋转90°，随后两束光通过第二个双折射晶体，再次合并为一束光。

背反射光通过第二个双折射晶体后分成两束光，此时偏振与正向模式光的偏振态相同。由于法拉第旋转器是一种非互易性的偏振旋转器，所以它将抵消反向模式光由半波片产生的偏振旋转。当这两束光通过第一个双折射晶体后，将偏离准直透镜，并入射在外壳壁上被吸收，从而防止反向模式进入入射光纤中。
 
光隔离器
▲图3：偏振无关的光隔离器的光路示意图
 
这种光纤隔离器可以制作的体积非常小，如图4
光纤隔离器
▲图4：偏振无关的光纤隔离器实物图

偏振无关光隔离器不需要保持偏振态，因为两正交偏振分量间的相对相位是任意变化的。相位变化与温度和波长有关。
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