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光隔离器的基本原理 振无关光纤隔离器（Polarization Insensitive Fiber Isolator ） 光纤隔离器根据 振特性可分为 振无关型（Polarization Insensitive ）和 振相关型（Polarization Sensitive ）两种。由于通过 振相关型光纤隔离器的光功率依赖于输入光的 振态，因此要求使用保偏光 纤作尾纤。这种光纤隔离器将主要用于相干光通信系统。目前光纤隔离器用的最多的仍然是 振无关型的， 我们也只对此类光纤隔离器做分析。 １ 振无关光纤隔离器的典型结构 一种较为简单的结构如图１所示。这种结构只用到四个主要元件：磁环（Magnetic Tube）、法拉第旋转器 （Faraday Rotator ）、两片LiNbO3 楔 片（LN Wedge），配合一对光纤准直器（Fiber Collimator ）， 可以做成一种在线式 （In-line）的光纤隔离器。 2 基本工作原理 下面具体分析光纤隔离器中光信号正向和反向传输的两种情况。 2.1 正向传输 如 （图 2 ）所示，从准直器出射的平行光束，进入第一个楔 片P1 后，光束被分为o 光和e 光，其偏振 方向相互垂直，传播方向成一夹 。当他们经过45 °法拉第旋转器时，出射的o 光和e 光的偏振面各自向 同一个方向旋转45°，由于第二个LN 楔 片P2 的晶轴相对于第一个楔 片正好呈45 °夹 ，所以o 光 和e 光被折射到一起，合成两束间距很小的平行光，然后被另一个准直器耦合到光纤纤芯里去。这种情况 下，输入的光功率只有很小一部分被损耗掉，这种损耗称之为隔离器的插入损耗。（图中“+”表示e 光向 此方向 折） 2.2 反向传输 如(图 3)所示,当一束平行光反向传输时,首先经过P2 晶体,分为偏振方向与P1 的晶轴各呈45 °夹 的o 光 和e 光。由于法拉第效应的非互易性，o 光和e 光通过法拉第旋转器后，偏振方向仍然向同一个方向 （图 中为逆时针方向）旋转45 °，这样，原先的o 光和e 光在进入第二个楔 片（P1）后成了e 光和o 光。 由于折射率的差别，这两束光在P1 中再也不可能合成一束平行光，而是向不同的方向折射，e 光和o 光被 进一步分开一个更大的 度，即使经过自聚焦透镜的耦合，也不能进到光纤纤芯中去，从而达到了反向隔 离的目的。此时的传输损耗称之为隔离度。 3 技术参数 对于光纤隔离器，主要的技术指标有插入损耗(Insertion Loss)、反向隔离度(Isolation)、回波 损耗(Return Loss)、 振相关损耗(Polarization Dependent Loss)、偏振模色散(Polarization Mode Dispersion)等，以 下将作一一说明。 3.1 插入损耗(Insertion Loss) 在 振无关光纤隔离器中,插入损耗主要包括光纤准直器、法拉第旋转器和双折射晶体等的损耗，由光纤准 直器造成的插入损耗的详细