Wat is een optische isolator?
Een optische isolator zorgt ervoor dat een lichtstraal in één richting beweegt en voorkomt dat deze op de tegenovergestelde manier wordt gereflecteerd. Het apparaat bevat een ingangspolarisator en een faraday-rotator, een kristallijn stuk dat het polarisatievlak van een lichtstraal kan roteren wanneer een magnetisch veld van buiten de rotator wordt aangelegd. Een uitgangspolarisator reflecteert het gepolariseerde licht in een hoek van 45 graden voordat het de isolator verlaat. De ingangspolarisator, die de bundel in de isolator passeert, laat het licht door in dezelfde hoek als waarin het binnenkomt voordat het wordt gewijzigd door het faraday-effect. Een dergelijke opstelling is gebruikelijk bij lasers en optische communicatiesystemen.
De richting waarin het polarisatievlak roteert, wordt bepaald door de invloed van de faraday-rotator op de lichtstraal. De verandering in de toestand van het licht kan nauwkeurig worden bestuurd met een magneet. In een optisch communicatiesysteem worden elektrische signalen eerst omgezet in licht voordat ze de optische isolator binnenkomen en vervolgens in één richting overgedragen. Anders zou een deel van het teruggekaatste licht de frequentie van een laser veranderen, waardoor deze mogelijk niet effectief is, of kunnen de signalen in een communicatiesysteem niet in staat zijn om informatie over te dragen. Gegevens in een glasvezelnetwerk zouden beschadigd en volledig onleesbaar zijn zodra ontvangers het opnieuw verwerken in elektrische signalen.
De optische isolator wordt samen met andere componenten gebruikt, zoals optische versterkers, optische combiners en optische depolarisatoren om volledig gebruik te maken van licht in een communicatie- of meetsysteem. Terwijl het door de uitgangspolarisator en vervolgens door een magnetisch veld gaat, dat elk het polarisatievlak 45 graden roteert, wordt licht gereflecteerd met een totaal van 90 graden. Een optische diode is een andere term die wordt gegeven aan een apparaat dat op deze manier licht kan richten. Het effect voorkomt dat een lichtstraal door een vezel terugkaatst nadat een laserstraal, gebruikt als een lichtbron, door een koppelingslens en in de optische vezeldraad passeert.
Naast het gebruik met lasers en optische communicatiesystemen, wordt soms een optische isolator op een circuit gebruikt voor elektrische isolatie. Het biedt bescherming tegen te hoge spanningen. Geluidsniveaus worden ook verlaagd, waardoor metingen nauwkeuriger worden en de kwaliteit van gegevens wordt geoptimaliseerd. Een optische isolator is meestal erg klein en kan direct in het lichtpad op een printplaat of op een op halfgeleiders gebaseerd laserapparaat worden gemonteerd.