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Ein Glasfaserisolator lässt Licht in einer Richtung mit geringen Verlusten durch, während er das Licht in der entgegengesetzten Richtung mit hohen Verlusten blockiert.
Isolatoren werden in Ausgangsschaltungen von Geräten mit hoher Ausgangslichtleistung wie Laserdiodensendern und EDFAs eingesetzt, wie in diesem Bild gezeigt.
Ihre Funktion besteht darin, den Anteil des in die Laserdiode oder den EDFA zurückreflektierten Lichts zu reduzieren.
Die meisten Glasfaserisolatoren nutzen den Faraday-Effekt. Dieser Effekt beschreibt die Drehung der Polarisationsebene eines optischen Strahls in einem Magnetfeld. Die Drehung erfolgt in dieselbe Richtung, unabhängig davon, ob sich das Licht parallel oder antiparallel zur Magnetfeldrichtung ausbreitet.
Optische Isolatoren bestehen aus einem Stab aus Faraday-Material wie Yttrium-Eisen-Granat (YIG), dessen Länge so gewählt ist, dass eine Drehung um 45° möglich ist. Das Faraday-Material ist zwischen zwei Polarisatoren eingebettet, deren Achsen um 45° zueinander geneigt sind.
Licht, das sich in eine Richtung ausbreitet, durchdringt aufgrund der Faraday-Rotation den zweiten Polarisator. Licht, das sich hingegen in die entgegengesetzte Richtung ausbreitet, wird vom ersten Polarisator blockiert.
Es gibt einige wenige kritische Parameter, die die Leistungsfähigkeit von Isolatoren bestimmen.
Die Wellenlängenabhängigkeit ist besonders relevant für sogenannte Schmalbandisolatoren, die für einen Spektralbereich unter 20 nm ausgelegt sind. Isolatoren werden durch ihre maximale Rückwärtsdämpfung und die Bandbreite beschrieben, in der die Isolation innerhalb von 3 dB des Spitzenwerts liegt.
Geringe Einfügedämpfung. Die Einfügedämpfung sollte in Vorwärtsrichtung unter 1 dB und in Rückwärtsrichtung über 35 dB (einstufiger Isolator) bzw. 60 dB (zweistufiger Isolator) liegen.
Polarisationsmodendispersion (PMD). Isolatoren werden aus hoch doppelbrechenden Elementen gefertigt und sind daher sehr anfällig für PMD – typischerweise 50 bis 100 fs, insbesondere bei einstufigen Ausführungen. Zweistufige Isolatoren können so ausgelegt werden, dass die durch die erste Stufe induzierte PMD weitgehend durch die zweite Stufe kompensiert wird.
Polarisationsabhängige Verluste (PDL) beeinträchtigen die Leistung eines optischen Isolators.
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