Funcionamiento del aislador óptico y sus aplicaciones

En el año 1842, Michael Faraday afirmó que el funcionamiento del aislador óptico depende del efecto Faraday. Este efecto se refiere al hecho de que el plano de luz polarizado gira cuando la energía luminosa se transmite a través del cristal que puede estar expuesto hacia un campo magnético. El sentido de giro depende principalmente del campo magnético como alternativa a la dirección de transmisión de la luz.

Los dispositivos ópticos, así como los conectores de un sistema de fibra óptica, provocan algunos efectos como la absorción y la reflexión de la señal óptica en el o/p del transmisor. Por tanto, estos efectos pueden provocar la energía de la luz. Estos efectos pueden hacer que la energía luminosa se reproduzca en el suministro y obstruya con la función del suministro. Para superar los efectos de interferencia, se utiliza un diodo óptico o un aislador óptico.

¿Qué es un aislador óptico?

Un aislador óptico también se conoce como diodo óptico, fotoacoplador u optoacoplador. Es un dispositivo magneto-óptico pasivo, y la función principal de este componente óptico es permitir la transmisión de luz en una sola dirección. Por lo tanto, desempeña un papel principal al evitar la retroalimentación innecesaria a un oscilador óptico, es decir, a la cavidad del láser. El funcionamiento de este componente depende principalmente del efecto Faraday que se utiliza en el componente principal como rotor Faraday.

Principio de funcionamiento

Un aislador óptico incluye tres componentes principales: un rotador de Faraday, un polarizador i/p y un polarizador o/p. A continuación se muestra la representación del diagrama de bloques. El funcionamiento es el siguiente: la luz pasa a través del polarizador i/p en la dirección de avance y se polariza en el plano vertical. Los modos de funcionamiento de este aislador se clasifican en dos tipos en función de las diferentes direcciones de la luz, como el modo hacia delante y el modo hacia atrás.

En el modo de avance, la luz entra en el polarizador de entrada y se polariza linealmente. Una vez que el haz de luz llega al rotador de Faraday, la varilla del rotador de Faraday gira 45º. Por lo tanto, finalmente, la luz sale del polarizador o/p a 45°. Del mismo modo, en el modo inverso, la luz entra inicialmente en el polarizador o/p con un 45°. Cuando se transmite a través del rotador de Faraday, gira continuamente otros 45° en una trayectoria similar. Después, la luz con polarización de 90° se convierte en vertical hacia el polarizador i/p y no puede salir del aislador. Así, el haz de luz será absorbido o reflejado.

Tipos de aisladores ópticos

Los optoaisladores se clasifican en tres tipos: polarizados, compuestos y magnéticos

Aislador óptico de tipo polarizado

Este aislador utiliza el eje de polarización para mantener la transmisión de la luz en una dirección. Permite que la luz se transmita en la dirección de avance, pero prohíbe que todos los haces de luz se transmitan de vuelta. Además, existen aisladores ópticos polarizados dependientes e independientes. Estos últimos son más complicados y suelen utilizarse en el amplificador óptico EDFA.

Aislador óptico de tipo compuesto

Se trata de un aislador óptico de tipo polarizado independiente, que puede utilizarse en el amplificador óptico EDFA que incluye diferentes componentes como el multiplexor de división de longitud de onda (WDM), la fibra dopada con erbio, el láser de diodo de bombeo, etc.

Aislador óptico de tipo magnético

Este tipo de aislador también se denomina aislador óptico polarizado en una nueva faceta. Presiona el elemento magnético de un rotador de Faraday, que suele ser una varilla diseñada con un cristal magnético bajo el fuerte campo magnético por efecto Faraday.

Aplicaciones

Aisladores ópticos se utilizan en diferentes aplicaciones ópticas como en entornos industriales, de laboratorio y corporativos. Son dispositivos fiables cuando se utilizan junto con los amplificadores de fibra óptica, los enlaces de fibra óptica en CATV, los láseres de anillo de fibra óptica y los sistemas FOC lógicos de alta velocidad.