11- маъруза толали оптик алоқа тизимларининг пассив элементлари

11.7. Оптик изолятор

Оптик сигнал тола бўйлаб тарқалиб, турли бир турда эмасликлардан, айниқса оптик уланган жойлардан акс этади. Бундай акс этиш натижасида энергиянинг қандайдир бир қисми тескари томонга қайтади. Агар лазер нурланиш манбаларидан фойдаланилса, акс этган сигнал лазерни резонаторига тушиб, мажбурий (индуцияланган) кучайиш қобилиятига эга бў либ, паразит сигналларни ҳосил қилади. Айниқса, манба рақамли ва кенг полосали сигналларни нурлантирганда бундай акс этишлар камроқ бў лиши керак. Кў проқ коннектор уланишларига ва бошқа оптик қурилмаларга (тармоқлагич, спектр бў йича зичлаштириш қурилмалари, оптик кучайтиргичлар) эга мураккаб кенг полосали тармоқларда бундай тескари алоқа кучаяди ва нурланиш манбаини шовқин сатҳини ошишига олиб келади. Тескари оқимларни бартараф этиш оптик изоляторларни қўллашга асосланган. Оптик изоляторлар деярли йў қотишларсиз ёруғликни бир йў налишда узатишни, бошқа (тескари) йўналишда эса катта сўниш билан узатишни таъминлайди. Хозирги кунда оптик изоляторлар кўпгина лазерли тизимлар ва оптик кучайтиргичларнинг асосий элементи ҳисобланади, шунингдек оптик алоқа линиясининг алоҳида элементи сифатида ҳам қўлланилади.

Оптик изоляторнинг иши Фарадей эффекти бўйлама магнит майдон таъсирида оптик ноактив мода билан ёруғлик қутбланиши текислигини бузилишига асосланган. Қутбланиш текислигини бурилиш бурчаги q=VB_zd га тенг, бу ерда V-Верде доимийси (verdet)-моддани табиати, ҳарорати ва ёруғликни тў лқин узунлигига боғлиқ бў лган, солиштирма магнит бурилиши;
B_z -магнит майдон индукциясини бўйлама ташкил этувчиси;
d - моддада ёруғлик йў лини узунлиги-Фарадей ячейкаси ўлчами.
Бурилиш йўналиши фақатгина модда табиати ва магнит майдон йўналишига боғлиқ. Қутбланиш текислигини магнит бурилиши, магнит майдон таъсирида модданинг оптик хусусиятларини асимметриясини юзага келиши билан шартланади.
Қутбланиш текислиги бурилишини тўлқин узунлига боғлиқлиги айланма дисперсия дейилади.


Оптик изоляторнинг иш принципи. Оптик изолятор уч элементдан ташкил топган: қутблантиргич (1), Фарадей ячейкаси (2) ва анализатор (3) чиқиш қутблантиргичи (11.6-расм).

11.6-расм. Оптик изолятор схемаси: а) - тўғри йўналишдаги фойдали сигнал эркин ўтади; b) - тескари йўналишдаги сигнал қутблантиргичда ютилади.

Фарадей ячейкасини параметрлари шундай танланадики, ундан ўтадиган ёруғликни қутбланиш ў қи 45⁰ га буриладиган бў лиши керак. Қутблантиргични ў қи ҳам шундай бурчак остида ў рнатилади.

Фойдали кириш сигнали қутблантиргич (1) орқали ўтиб, горизонтал ташкил этувчисини бартараф этиб, ў зини вертикал ташкил этувчисини ўзгаришсиз қолдиради.
Сўнг вертикал қутбланган ёруғлик Фарадей ячейкаси (2) орқали ўтади, қутбланиш текислигини 45⁰ га буради ва анализатор (3) орқали қаршиликсиз ў тади.
Ёруғликни тескари йўналишда тарқалишида (3.9-расм) у яна анализатор (3) текислигида қутбланади, сўнг Фарадей ячейкаси (2) орқали ўтиб, горизонтал қутбланган холга келади. Шу тариқа, ёруғликни қутбланиш ва қутблантиргич (1) ўқлари 90⁰ бурчакни ташкил этади, шунинг учун қутблантиргич (1) тескари нурланишни ўтказмайди[1].