Che cos'è un isolatore ottico?
Un isolatore ottico consente a un raggio di luce di spostarsi in una direzione evitando che venga riflesso nella direzione opposta. Il dispositivo include un polarizzatore di input e un rotatore faraday, un pezzo cristallino che può ruotare il piano di polarizzazione di un raggio di luce quando un campo magnetico viene applicato dall'esterno del rotatore. Un polarizzatore di uscita riflette la luce polarizzata con un angolo di 45 gradi prima di lasciare l'isolatore. Il polarizzatore di ingresso, che passa il raggio nell'isolatore, consente alla luce di passare attraverso lo stesso angolo in cui entra prima di essere alterata dall'effetto faraday. Tale configurazione è comune con i laser e i sistemi di comunicazione ottica.
La direzione in cui ruota il piano di polarizzazione è controllata da come il rotatore di Faraday influenza il raggio luminoso. Il cambiamento nello stato della luce può essere controllato con precisione con un magnete. In un sistema di comunicazione ottica, i segnali elettrici vengono prima convertiti in luce prima di entrare nell'isolatore ottico e quindi trasmessi in una direzione. Altrimenti, una parte della luce riflessa altererebbe la frequenza di un laser, rendendolo eventualmente inefficace, o renderebbe i segnali in un sistema di comunicazione incapaci di trasmettere informazioni. I dati in una rete in fibra sarebbero danneggiati e completamente illeggibili una volta che i ricevitori li ritrattassero in segnali elettrici.
L'isolatore ottico viene utilizzato insieme ad altri componenti come amplificatori ottici, combinatori ottici e depolarizzatori ottici per sfruttare appieno la luce in un sistema di comunicazione o misurazione. Mentre passa attraverso il polarizzatore di uscita e poi attraverso un campo magnetico, ognuno dei quali ruota il piano di polarizzazione di 45 gradi, la luce viene riflessa per un totale di 90 gradi. Un diodo ottico è un altro termine dato a un dispositivo in grado di dirigere la luce in questo modo. L'effetto impedisce a un raggio di luce di riflettersi attraverso una fibra dopo che un raggio laser, usato come sorgente di luce, passa attraverso una lente di accoppiamento e nel filo di fibra ottica.
Oltre all'uso con laser e sistemi di comunicazione ottica, a volte viene utilizzato un isolatore ottico su un circuito a scopo di isolamento elettrico. Offre protezione contro tensioni eccessivamente elevate. Anche i livelli di rumore vengono ridotti, rendendo le misurazioni più accurate e ottimizzando la qualità dei dati. Un isolatore ottico è in genere molto piccolo e può essere montato, direttamente nel percorso della luce, su un circuito stampato o su un dispositivo laser a semiconduttore.