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光照射到物體上時(shí)都會(huì)產(chǎn)生一定程度的反射。在激光領(lǐng)域,由于激光功率都很高,即使很小一部分的光也具備很大的破壞性。尤其是在面對(duì)高反材料時(shí),怎么阻止反射回來(lái)的光損壞激光器,是現(xiàn)代激光器必須面對(duì)的問(wèn)題。
激光隔離器件(Optical Isolators)是光學(xué)通信和激光器件中非常重要的元件,它們能夠使光信號(hào)僅沿一個(gè)方向傳播,從而防止反射光返回到激光源并導(dǎo)致不穩(wěn)定性。
激光隔離器件的基礎(chǔ)原理最早可以追溯到法拉第效應(yīng)(Faraday Effect),由邁克爾·法拉第在1845年發(fā)現(xiàn)。法拉第效應(yīng)描述了當(dāng)光通過(guò)磁場(chǎng)中的光學(xué)介質(zhì)時(shí),光的偏振面會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn),且旋轉(zhuǎn)方向只取決于磁場(chǎng)方向(B)和材料固有旋光屬性,與入射方向無(wú)關(guān),是非互易的。這一發(fā)現(xiàn)為光隔離器的工作原理奠定了基礎(chǔ)。
戴斯提供的30W小型光斑輸出隔離器是一種偏振無(wú)關(guān)隔離器。由準(zhǔn)直器、輸入偏振分光棱鏡、法拉第旋光器、輸出偏振合光棱鏡以及擴(kuò)束鏡五部分構(gòu)成。
當(dāng)非偏振光經(jīng)準(zhǔn)直器射入器件,被分為兩束正交的偏振光,其中一束沿準(zhǔn)直器方向向前傳輸,另一束被兩次反射偏移一定距離也是平行向前傳輸,兩束光并列經(jīng)過(guò)法拉第旋轉(zhuǎn)器和配套晶體時(shí),互換了偏振方向,這樣沿原路傳輸?shù)墓庥捎谄駪B(tài)變化也被兩次反射,與另一束光匯合,實(shí)現(xiàn)正向通光。
當(dāng)光路反向回來(lái)時(shí),也是同樣地被分為兩束正交的偏振光傳輸,但是在通過(guò)法拉第旋轉(zhuǎn)器和配套晶體時(shí),由于其非互易性,兩束光的偏振態(tài)不發(fā)生變化,這樣光要么經(jīng)過(guò)數(shù)次反射打至側(cè)邊,要么一路直通,與準(zhǔn)直器有一定橫向偏移。這樣就實(shí)現(xiàn)了正向通光,反向隔離。
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