法拉第磁光隔离器

法拉第磁光隔离器可有效地消除光学反馈,在稳频激光、激光通讯和激光信息处理等系统中得到广泛应用。本文介绍了其工作原理、典型结构和各类法拉第材料的特性,说明了可调谐隔离器和宽带隔离器的结构和原理,并报告了国际市场上商品磁光隔离器的简况。     

法拉第光隔离器

本文介绍了法拉第旋转光隔离器。讨论了该器件设计问题及最大隔离度的极限因素。还介绍了我们研制的1.523μm波长的两种隔离器的测试数据。     

用于冷原子研究的小型集成化法拉第磁光隔离器

研制了一种高均匀性、小型化的法拉第磁光隔离器,用于780nm波长的光路中,并对设计方案进行了数值模拟和验证。采用了新颖的三段式“π”形磁体的组合设计方案,提高了剩磁利用率。隔离器整体体积为52cm3,其中磁体体积为18cm3,是相当小的。它的通光孔径为5mm,隔离比为34.6dB,透过率为90.9%。与之类似的“II”型磁体体积更小,磁场均匀性稍差,也是可行的设计方案。成品隔离器比商用隔离器磁场均匀度更高,体积更小,隔离比更高,可以有效满足研发中的冷原子平台的小型化、高精度需求。     

光隔离器用法拉第旋光器的研究

分析了法拉第旋光器旋光角的精度对光隔离器参数的影响，以及圆形磁环的磁场在磁旋光晶体上的分布；并对具体实例进行了计算。     

光隔离器法拉第旋光材料磁偏角的测量

研制光隔离器,关键技术之一在于经抛光后的法拉第旋光片在饱和磁化条件下,其磁偏角必须为45°。否则,隔离度将严重下降。本文给出了测量其磁偏角的测试系统。精度较高,且外加磁场强度连续可调,以满足具有不同饱和磁化条件的各种法拉第旋光材料的测试。     

近红外可调式磁光隔离器

研制了近红外可调式磁光隔离器。计算了亚铁磁性材料磁光旋转的色散关系;设计了可调式磁场系统。有效地改善了磁光晶体的温度特性,外界强磁场和时间老化等因素对磁光隔离器性能的影响;降低了晶体加工的精度要求,提高了磁光隔离器的实用价值。在入射光波长1.3μm和室温条件(27～25℃)下进行了器件性能测试,获得了正向插入损耗<1.8dB,反向隔离比>29dB的实验结果。     

磁光隔离器的最佳化研究

给出了磁光隔离器的最佳化设计方法并编成计算机程序。研制成功φ120毫米口径的隔离器,实验和理论计算值相符,误差小于2％。     

集成磁光隔离器的研究进展

介绍了集成光隔离器近年来的研究成果,并对其原理作了讨论,同时还讨论了光隔离器与半导体材料实现集成的途径。     

用于光纤通信系统的磁光隔离器及其磁光材料

介绍了磁光隔离器及其在光纤通信系统中的应用，并讨论了其相应的磁光材料的发展和最新进展。     

光隔离器用法拉第旋转器的Mueller矩阵形式

本文通过分析在理想情况下不同偏振态的光经过法拉第旋转器前后Ｓｔｏｋｅｓ矢量的变化，从理论上导出理想的光隔离器用法拉第旋转器的Ｍｕｅｌｌｅｒ矩阵形式。     

一种新型偏振相关磁光隔离器的设计

该文介绍了一种新型的光纤型法拉第磁光隔离器设计方法,利用液相外延制备的单晶石榴石(BiTm)3(GaFe)5O12膜作为法拉第转子,通过对光路结构的改进设计,有效降低了光隔离器体积和所需饱和外场。当外磁场H=47×103 A/m时,法拉第旋角可达到45°@1 550 nm,光吸收系数为15 cm-1 @1 550 nm,光透射率为85%@1 550 nm,整体满足设计要求。     

光纤传输用的磁光隔离器

本文报导了光纤通信用光隔离器的研究工作.隔离器由稀土铁石榴石法拉第旋转器及两只方解石棱镜组成.在波长为1.15微米时,器件插入损耗为2.4分贝,隔离比为34.8分贝.讨论了使用不同的复合稀土铁石榴石材料及采用不依赖偏振光技术对器件性能的改进.     

磁光隔离器的宇航应用评估研究

磁光隔离器是光通信系统中的关键器件.为确保光通信系统宇航应用可靠性,对磁光隔离器的宇航应用评估进行了研究.在介绍磁光隔离器的工作原理、内部关键元件法拉第旋转片、装配工艺和典型光学参数的基础上,重点从磁光隔离器宇航应用评估基础验证设计方面展开磁光隔离器宇航应用评估研究.由此,进行了验证指标体系的设计、失效模式的分析、验证...     

法拉第磁光波导的耦合模分析

利用法拉第磁光效应可以设计光纤磁场传感器。在磁场传感过程中，磁光晶体薄膜波导的TE模和TM模式之间将发生转换，：其转换效率与磁光晶体的法拉第旋转角度和双折射有关。本文建立了磁光波导的耦合模方程，分析了磁光波导中的TE—TM模转换，提出了通过减小线性双折射和增大法拉第旋转角来提高TE—TM模耦合效率的措施，这些措施有利于增大光束TM模的输出功率并提高光纤磁场传感器的灵敏度。     

面向宽带光隔离器的一维磁光子晶体结构

文章采用4×4传输矩阵法研究了两种一维磁光子晶体结构的宽带光隔离特性.结构一在外加磁场与光路光轴方向呈41.0°角时,用22.90μm的总厚度实现了3 nm的宽带光隔离,且在宽带范围内法拉第旋转角和透射率分别在45°~48.89°和99.86~99.95%之间波动,此结构在宽带范围内均可实现稳定的光隔离;结构二在外加磁场与光路光轴方向平行时,用18.61μm的总厚度实现了1 nm的宽带光隔离,且在宽带范围内法拉第旋转角和透射率分别在45.83°~45.89°和98.53~98.78%之间波动,此结构无需调节外加磁场角度即可实现光隔离.     

大口径磁光隔离器隔离度单次测量技术

搭建了全光纤化的大口径磁光隔离器隔离度单次测量系统,体积小且调节灵活方便,在大口径隔离器的在线测量方面具有独特优势。利用光纤器件在光束传输和耦合方面的优势以及磁光隔离器的工作特点,采用透过率相对测量法和静动态对比法实现了隔离度的单次测量。实验可测量动态范围达到33dB以上,且通过调整光纤耦合器分光比可使测量动态范围进一步提高到50dB以上。该方法有效消除了输入信号脉冲功率及偏振态抖动等因素对测量精度的影响,在输入信号脉冲能量和偏振态随机抖动的情况下,仍然可实现抖动波峰波谷(PV)值为2.2%的测量精度。     

低价磁光材料呈现不对称法拉第效应

据密尔沃基马克特大学研究人员说，一块低价丙烯酸可用作为光调制器、光传感器或磁传感器，或测定光束的传播方向。这种器件的原理——磁光效应或法拉第旋转——并不是新发现的。但马克特大学电气工程系的Joong-Kil Kwon等人还首次观察到一种不对称的法拉第旋转，这就是说，当光束在磁场中沿两个相反的方向传播时，其偏振角的旋转不一样。     

磁光法拉第和克尔效应原理及其测量

介绍了磁光法拉第效应、克尔效应原理及有关的测量方法。