38 Волоконно-оптические изоляторы

Изоляторы являются частным случаем аттенюатора.

Изоляторы бывают:

– однонаправленные

– двунаправленные

Они характеризуются: рабочим спектром и малой зависимостью от поляризации.

Оптический изолятор обеспечивает пропускание света в одном направлении почти без потерь, а в другом направлении (обратном) с большим затуханием.

Оптический изолятор состоит из трех элементов: поляризатора (входного поляризатора), ячейки Фарадея, анализатора (выходного поляризатора) Параметры ячейки Фарадея выбираются так, что бы ось поляризации света, проходящего через нее, разворачивалась на 450. Под таким же углом устанавливаются оси поляризаторов.

Входной полезный сигнал, проходя через поляризатор, оставляет свою вертикальную составляющую без изменения. Далее вертикально поляризованный свет проходит через ячейку Фарадея, разворачивает плоскость поляризации на 450 и беспрепятственно проходит через анализатор.

При распространении света в обратном направлении он также поляризуется в плоскости анализатора, затем, проходя через ячейку Фарадея, становится горизонтально поляризованным. Таким образом, оси поляризации света и поляризатора составляют угол 900, поэтому поляризатор не пропускает обратное излучение.

39 Волоконно-оптические фильтры

Фильтры на тонких пленках состоят из большого количества слоев прозрачного диэлектрического материала с различными показателями преломления. На границе раздела между разными слоями часть падающего светового луча отражается обратно, часть проходит.

Взависимости от длины волны, фазовые задержки между компонентами светового сигнала, отраженными от различных слоев, приводит к усилению или ослаблению отраженного света вследствие интерференции. Т.о. в зависимости от длины волны и конструкции фильтра, можно пропускать или задерживать определенные диапазоны длин волн или определенную длину волны. Причем, чем более узкую полосу требуется выделить, тем большее кол-во слоев должно содержаться в фильтре.

Данный тип фильтров используется в системе с количеством каналов до 32.

Фильтры на брегговских решетках последовательность полуотражающих параллельных пластин, которые разнесены на некоторое расстояние.

d–период решетки

Световой поток, проходя через очередную пластину, частично отражается в обратном направлении и частично проходит дальше. В зависимости от периода, будет наблюдаться отражение одной или нескольких волн.

ВО решетка Брегга представляет собой отрезок волокна, показатель преломления которого периодически меняется по длине волны.

Маха-Цендераполучают путем соединения 2-х разветвителей. 1-й разветвитель разделяет сигнал на 2 равных потока. Отрезки волокна разной длины. Объединяясь во втором разветвителе потоки интерферируют. Цепочка таких фильтров может быть настроена на различные задержки. Настройки выполняются изменением длин ветвей.

Фильтры Фабри-Перо Устройство основано на многократном отражении светового потока от двух поверхностей (двух пленок). При прохождении через пластины часть света проходит, часть отражается. В результате образуется множество смещенных лучей, кот могут интерферировать друг с другом.

mλ=2dcos(α)где m – порядок кольца d – расстояние между пленками

Большее количество лучей => интерференция с большей способностью. Чем больше лучей, тем уже диапазон волн.

Там, где кольцо – max, где нет кольца – min. Т.е. подстройка фильтра осущ-ся передвижением пластин относительно друг друга.