光隔離器又稱為光單向器，只允許單向光通過(guò)，是一種光非互易傳輸無(wú)源器件，該器件用來(lái)消除或抑制光纖信道中產(chǎn)生的反向光。
光纖信道中產(chǎn)生的反向光將導(dǎo)致光路系統(tǒng)間將產(chǎn)生自耦合效應(yīng)，使激光器的工作變得不穩(wěn)定和產(chǎn)生系統(tǒng)反射噪聲，使光纖鏈路上的光放大器發(fā)生變化和產(chǎn)生自激勵(lì)，造成整個(gè)光纖通信系統(tǒng)無(wú)法正常工作。若在半導(dǎo)體激光器輸出端和光放大器輸入或輸出端連接上光隔離器，減小反射光對(duì)LD的影響，因此，光隔離器是高碼速光纖通信系統(tǒng)、精密光纖傳感器等高技術(shù)領(lǐng)域必不可少的元器件之一。
光隔離器在EDFA中的應(yīng)用
光隔離器種類(lèi)繁多，按應(yīng)用分為在線式光隔離器，自由空間光隔離器等；按隔離度分為單極光隔離器，雙級(jí)光隔離器；此外，還可以按波長(zhǎng)分。
光隔離器的特點(diǎn)是高隔離度、低插損；高可靠性、高穩(wěn)定性；極低的偏振相關(guān)損耗和偏振模色散。
光隔離器基本原理
光隔離器是利用了磁光晶體的法拉第效應(yīng)，其組成元件有：光纖準(zhǔn)直器（Optical Fiber Collimator）、法拉第旋轉(zhuǎn)器（Faraday Rotator）和偏振器（Polarizator）。隔離器按照偏振特性來(lái)分，有偏振相關(guān)型和偏振無(wú)關(guān)型。它們的原理圖如圖1和圖2所示：
圖1 偏振相關(guān)的光隔離器
圖2 偏振無(wú)關(guān)的光隔離器
對(duì)于偏振相關(guān)光隔離器，光通過(guò)法拉第旋轉(zhuǎn)器時(shí)，在磁場(chǎng)作用下，光偏振方向旋轉(zhuǎn)角為Φ=FHL，式中H為磁場(chǎng)強(qiáng)度，L為法拉第材料長(zhǎng)度，F(xiàn)為材料的賈爾德系數(shù)。如圖1，當(dāng)輸入光通過(guò)垂直偏振起偏器后，成為垂直偏振光，經(jīng)過(guò)法拉第旋轉(zhuǎn)器旋轉(zhuǎn)了45°，而檢偏器偏振方向和起偏器偏振方向成45°角，使得光線順利通過(guò)，而反射回來(lái)的偏振光經(jīng)過(guò)檢偏器、法拉第旋轉(zhuǎn)器以后，繼續(xù)沿同一方向旋轉(zhuǎn)45°，即偏振方向剛好與起偏器偏振方向垂直，則光無(wú)法反向通過(guò)。由于只有垂直偏振的光能通過(guò)光隔離器，因此稱為偏振相關(guān)光隔離器。
偏振無(wú)關(guān)光隔離器如圖2所示，圖2(a)為光隔離器正向輸入。當(dāng)包含兩個(gè)正交偏振的輸入光波被一個(gè)偏振分束器分離，變?yōu)榇怪逼窆夂推叫衅窆?。這兩束光通過(guò)法拉第旋轉(zhuǎn)器，沿同一方向旋轉(zhuǎn)45°，再通過(guò)λ/2波片旋轉(zhuǎn)45°，垂直偏振光變?yōu)槠叫衅窆?，平行偏振光變?yōu)榇怪逼窆?，?jīng)過(guò)偏振分束器合為一束光輸出。圖2(b)是反向輸入光的偏振態(tài)在隔離器中的演化過(guò)程。在SWP水平偏振態(tài)光折射，垂直偏振態(tài)光透射，則光不能從正向輸入端輸出。
光隔離器插入損耗測(cè)試
光隔離器的插入損耗是光隔離器正向接入時(shí)，輸出光功率相對(duì)輸入光功率的比率（以dB為單位）。假設(shè)光隔離器的正向輸入光功率為P1正，輸出光功率為P2正，則其計(jì)算公式為：
