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一,、標準法拉第隔離器(Faraday Optical Isolators)
1,、工作原理及結構
當一束光通過置于磁場中介質的時候,法拉第效應會使光的偏振方向產(chǎn)生旋轉,,即從觀察者的角度看到看,,光束的偏振軸會向順時針旋轉一定的角度。如果出射光再次被反射回原來介質時,,觀察者將發(fā)現(xiàn)光的偏振軸又沿順時針旋轉了同樣的一個角度,。利用這種法拉第效應制成的光學旋轉器即為法拉第旋轉器。
很多光學玻璃可以用作工作物質,,譬如SF57可以被用來制作法拉第旋轉器,。但為了在可見光到近紅外波段保證**的Verdet(維爾德常數(shù)),,Leysop公司只采用**品質的單晶TGG(terbium gallium garnet)。TGG材料在可見及近紅外波段具有**的Verdet常數(shù),,即使在高功率激光場合下使用也可以保證非常小的波前畸變,。法拉第隔離器的結構是在磁光旋轉器兩邊加上一對偏振起偏器,并設置磁光旋轉器的旋轉角度為45,。光經(jīng)過隔離器之后,,入射光與其二次經(jīng)過旋轉器的反射光偏振方向正好相差90°。這樣入口出的偏振器件就可以完全阻止了反射光的透過,。出口處的偏振起偏器起到了凈化反射回隔離器的光的偏振態(tài)的作用,,這樣即使當從外部反射回隔離器的光是非線偏振時,出口處的偏振器件也可以保證不會有光*終通過隔離器而回到發(fā)射端,。
2,,工作波長的調節(jié)
因為Verdet常數(shù)與波長有關的,波長越長達到45°旋轉所需的磁場越強,。LEYSOP的法拉第隔離器因此有兩種基本的設計,。對于較短波長(500~900nm),LEYSOP提供FOI 5/57法拉第隔離器型法拉第隔離器,。這一設計采用了較為簡單的永磁體裝置,,因而它比長波長模組FOI5/711法拉第隔離器的體積也要稍小一些。在針對較長波長(900~1100nm)的型號FOI5/711法拉第隔離器當中,,LEYSOP采用了一些較為復雜的設計以增強磁場強度從而保證隔離的效果,。
FOI 5/57法拉第隔離器和FOI 5/711法拉第隔離器的工作波長均是可調的。 FOI 5/57法拉第隔離器型隔離器允許通過調整TGG棒在磁場中的插入角度一下調整工作波長,。(這一操作需要取下偏振器件,,操作完畢后再恢復原位) FOI 5/711法拉第隔離器因為采用了兩個反向得磁場裝置,所以調整工作波長的的操作來有所不同,。它是通過增加或減少兩個反向永磁鐵之間的距離,,從而實現(xiàn)TTG材料中心區(qū)域磁場強度的調節(jié)的。由于在此操作忠整個外殼都需要被調整,,Leysop公司強烈建議事先先把偏振器件去掉以保證器件的安全,。通常,F(xiàn)OI5/57法拉第隔離器的工作波長調諧范圍在100~150nm,,而FOI5/711法拉第隔離器的工作波長調諧范圍則為出廠設置工作波長的+/-5%,。當然,,目前比較常見的改變工作波長的方法是,,簡單地旋轉輸出偏振器件偏振方向相。LEYSO所采用的方法相對于其他制造商的做法,,似乎顯得稍微有些繁瑣。然而,,值得一提的是上述常見方法會帶來一個很大的弊端,,就是對前向波帶引入了不小的地插入損耗,。而Leysop法拉第隔離器調節(jié)工作波長的方法則可有效的避免這一問題,。
3、隔離度
如果在不指定工作條件的情況下,,給出法拉第隔離器的隔離度的指標(例如>-40dB)是沒有任何實際意義的,。有意義的指標是能告訴使用者,在實際使用中他能得到的整整結果,。所以對于5mm通光孔徑的法拉第隔離器,,對直徑**3mm的光束,在不嚴格控制的實驗室溫度環(huán)境下LEYSOP的指標是>-30dB,。
4,、偏振器件
Leysop公司一般提供完整的法拉第隔離器(包括起偏和檢偏偏振器件)。但如果客戶傾向于使用其他的偏振器件,,Leysop公司也樂意幫客戶將其指定的器件安裝到Leysop公司的隔離器上,,或者只提供偏振旋轉部分以便客戶自行安裝。
FOI 5/57 | FOI 5/711 | |
Aperture (mm) | 5 | 5 |
Wavelength (mm) | 500 - 900 | 900 - 1100 |
Isolation (db) | >=30 | >=30 |
Insertion Loss (dB) | <=0.5 | <= 0.5 |
Wavelength Tunable Range | 500 - 750nm | ±5° rotation about fixed wavelength |
750 - 850nm | ||
800 - 900nm | ||
Dimensions (mm) | ||
Excluding Polarisers | 60 dia x 58 long | 75 dia x 75 long |
With Polarisers | 60 dia x 100 long | 75 dia x 120 long |
除了5mm通光孔徑器件,,Leysop公司還能夠根據(jù)客戶要求提供8mm通光孔徑的器件(FOI 8/57 and FOI 8/711),歡迎客戶來電Leysop公司中國區(qū)代理商昊量光電垂詢,!
二,、超寬調諧可調法拉第隔離器
應客戶對更寬的波長調節(jié)范圍的要求,Leysop公司推出了一種新的超寬調節(jié)范圍法拉第隔離器,。它是在現(xiàn)有FOI5/57法拉第隔離器隔離器設計的基礎上,,采用了更長的TGG棒和更強的磁場裝置來提高**工作波長。
上圖顯示了兩種可調范圍的極端情況,。圖中清楚地顯示了螺旋調整機械結構的情況,,這樣的機械結構僅讓TGG棒對于磁場組件相對平移,在此過程中TGG棒并不會進行旋轉,,偏振冷靜也不會改變其的相對角度,。此機械裝置的設計使得波長調整非常平滑,客戶可以輕松的在650~1100nm波段任意波長上得到**化的隔離度,。
暫無數(shù)據(jù),!