光隔离器的工作原理

光隔离器是一种只允许光沿光路正向传输的互易性光无源器件，主要用于抑制光通信网络中的反射波。光隔离器广泛应用于光信号的发射、放大、传输等过程中。因为许多光器件对来自连接器、熔接点、滤波器等的反射光非常敏感，若不消除这些反射光将导致器件性能的急剧恶化。这时就需要用光隔离器来阻止反射光返回系统。

光隔离器的工作原理需要是利用磁光晶体的法拉第效应。典型的光隔离器采用法拉第旋转器，转光转角为45度，其材料主要为觎铁石榴石(YIG)，现在多采用高性能磁光晶体。高性能磁光晶体是一种采用液相外延技术在石榴石单晶上生成掺镜、镣、钛或钺等元素的薄膜材料，如:(YbTbBi);Fes02石榴石单晶薄膜，其单位长度的法拉第旋转角是传统YIG晶体的5倍以上，而所需磁感应强度B却仅为传统材料的一半或者1/3。

法拉第效应(1945年):对于给定的磁光晶体材料，光振动面旋转的角度0与光在该物质中通过的距离L和磁感应强度B成正比(α为光线与磁场的夹角，):

进一步按研究表明，法拉第效应旋转角是材料的介电常数、旋磁比和饱和磁场强度以及光波频率、外加磁场强度的函数。

值得注意的事，磁致旋光效应和材料的固有磁光效应不同。固有磁光效应的方向受光的传播方向影响，而与外加磁场的方向无关，无论外界磁场如何变化，迎着光看去，光的偏振面总是朝同一方向旋转。因此，在材料的固有旋光效应中，如果光束沿着原光路返回时，其偏振面将转回到初始位置。而在法拉第磁光旋转效应中，磁场对此光材料产生作用，是导致磁致旋转现象发生的原因，所以磁光材料引起的光偏振面旋转的方向取决于外加磁场的方向，与光的传播方向无关。迎着光看去，当线偏振光方向沿磁力线方向通过介质时，其振动面向右旋转;当线偏振光方向沿磁力线反方向通过介质时，其振动面向左旋转。旋转角的大小受磁光材料的旋磁特性、长度、工作波长及磁场强度的影响。材料介质越长、磁场强度越强、工作波长越短，旋转角度将越大。

不同介质，振动面的旋转方向不同。顺着磁场方向看，使振动面向右旋的，称为 右旋或正旋介质，V为正值 。 反之，则称为左旋或负旋介质，V为负值 。

对于给定的磁光介质 ， 振动面的旋转方向只决定于磁场方向，与光线的传播方向无关。这点是磁光介质和天然旋光介质之间的重要区别。就是说，天然旋光性物质，它的振动面旋转方向不只是与磁场方向有关，而且还与光的传播方向有关。例如，光线两次通过天然性的旋光物质，一次是沿着某个方向。

基本参数：

1.插入损耗( Insert Loss)

在光路中增加了光隔离器而产生的额外损耗，称为插入损耗，定义隔离器输入和输出端口之间的光功率之比(dB)：

2.隔离度（isolator）

它是指光隔离器反方向的传输损耗，所以，也称作反向隔离度:

所以，光隔离器的插入损耗与隔离度的测量方法是一样的，只是一个测量正向、另一个测量反向。