Définition: Un composant optique qui permet la propagation du signal d’éclairage dans une seule direction et bloquer complètement dans l’autre direction est connu sous le nom d’isolateur optique. Effet Faraday est la base du fonctionnement de cet appareil.
Fondamentalement, lorsqu’un rayon lumineux est autorisé à passer à travers la fibre, il y a des chances qu’il puisse se refléter. Ainsi, pour éviter la réflexion vers l’arrière des isolateurs optiques du signal transmis, sont utilisés.
Il est également connu sous le nom optoSolator, photocoupleur etc. Ceux-ci sont principalement utilisés dans les applications laser. Pour cette raison, la cohérence de la lumière n’est pas affectée.
Composants de l’isolateur optique
L’appareil se compose principalement de 3 composants, à savoir le polariseur d’entrée et de sortie, il peut être de 2 plaques biréfringent d’entrée et de sortie qui agit comme un polariseur et un rotateur Faraday.
L’ensemble du fonctionnement de l’isolateur repose sur ces trois composants. Maintenant, allons-y plus loin et comprenons les principaux types de l’optoisolator.
Types d’isolateur optique
Un isolateur optique est principalement classé dans les catégories suivantes:
Ceux-ci sont principalement classés sur la base de leurs caractéristiques de polarisation.
Isolateur dépendant de la polarisation: Un isolateur dépendant de la polarisation est composé principalement d’un polariseur d’entrée et de sortie avec Faraday Rotator. Ceux-ci sont principalement utilisés dans le système optique d’espace libre car le système maintient la polarisation de la source.
Isolateur indépendant de la polarisation: Un isolateur indépendant de polarisation est composé de coins biréfringents d’entrée et de sortie avec Faraday Rotator. Il se compose essentiellement de 2 collimateurs. Comme d’abord, au moment de la transmission, le faisceau se sépare, puis fusionné par la suite, se concentrant ainsi sur l’autre collimateur.
Mais dans le sens inverse, le rayon est divisé, après quoi il est en diverge et ne se concentre donc pas sur le collimateur de l’autre côté.
Principe de travail de l’isolateur optique
Comme nous l’avons déjà discuté, il est essentiellement utilisé pour diriger le rayonnement transmis en une seule direction en évitant les chances de Réflexion en arrière.
Alors, comprenons comment cela se produit:
La figure ci-dessous montre la conception de l’isolateur composé de 3 composants:
Comprenons maintenant comment il fonctionne:
Comme nous pouvons le voir sur la figure illustrée ci-dessus que le premier composant est le polariseur d’entrée. Ainsi, le rayon léger en passant par ce polariseur devient verticalement polarisé. Cette lumière verticalement polarisée a ensuite été alimentée à un rotateur de Faraday.
Faraday Rotator n’est rien d’autre qu’un dispositif optique qui fait pivoter la polarisation de la lumière en raison de l’effet Faraday. Il convient de noter ici que cet effet n’est pas réciproque et qu’il est basé sur effet magnéto-optique.
Dans le cas de l’isolateur optique, l’angle de rotation du rotateur de Faraday est 45 °. Comme nous l’avons déjà mentionné dans le paragraphe précédent qu’il n’est pas réciproque, ce qui signifie qu’il tourne simplement dans une seule direction.
Après que le rayon lumineux ait subi une rotation de 45 °, il est laissé à travers le polariseur placé après le rotateur, c’est-à-dire le polariseur de sortie. Le polariseur à la sortie absorbe ou reflète la lumière mais qui repose sur le type de polariseur.
Maintenant, comprenons comment le rayon lumineux ne se reflète pas en utilisant le même arrangement.
La lumière absorbée par le polariseur de sortie peut tomber au rotateur de Faraday. La figure ci-dessous représente la disposition lorsque la lumière est à nouveau réfléchie vers le rotateur.
Le rotateur tourne désormais le rayon lumineux de 45 ° d’une manière non cerveuse, c’est-à-dire dans le sens des aiguilles d’une montre. Après cette rotation, le rayon lumineux est polarisé horizontalement comme nous pouvons le voir sur la figure illustrée ci-dessus.
Mais, le polariseur d’entrée est essentiellement un polariseur vertical. Ainsi, la lumière polarisée horizontalement sera rejetée par le polariseur vertical.
Par conséquent, de cette manière, aucun rayon lumineux ne sera dispersé ou réfléchi à l’entrée en utilisant ces 3 composants.
Ceci est un isolateur optique fonctionne.
Applications de l’isolateur optique
- Dans le système de communication optique: Ceux-ci trouvent des applications larges dans le système de communication en fibres optiques. Comme au moment de la transmission du signal, ces dispositifs réduisent les risques de pertes de signal dus à la réflexion.
- Dans l’unité d’amplification optique: Un amplificateur augmente le niveau du signal, donc si nous utilisons un isolateur avec un amplificateur, cela entraînera une meilleure amplification du signal transmis.
- Dans les diodes laser: La source de lumière laser est utilisée pour fournir une onde lumineuse très cohérente. Ainsi, lorsqu’il sera utilisé avec un isolateur, les chances d’avoir un rayonnement hautement cohérent deviendront plus.
Ainsi, à partir de la discussion ci-dessus, nous pouvons conclure qu’un isolateur optique est l’un des principaux appareils utilisés au moment de la communication optique.