Utente:Nabi.rules/sandbox/Isolatore ottico

Un isolatore ottico, o 'diodo ottico', è un componente ottico che consente la trasmissione di luce in una sola direzione.

E' tipicamente utilizzato per scongiurare retroriflessioni indesiderate in un oscillatore ottico, come una cavità laser. Il funzionamento del dispositivo si basa sull'effetto Faraday (a sua volta generato dall'effetto magneto-ottico), che è sfruttato nel componente principale dell'isolatore ottico, il rotatore di Faraday.

Figura 1: Il simbolo circuitale di un isolatore ottico

Teoria

Il componente principale di un isolatore ottico è il rotatore di Faraday. Il campo magnetico $B$ applicato al rotatore di Faraday causa una rotazione nella polarizzazione della luce dovuta all'effetto Faraday. L'angolo di rotazione $\beta$ è dato da:

$\beta =\nu Bd\,$,

dove, $\nu$ è la costante di Verdet del materiale (amorfo o cristallino; solido, liquido o gassoso) del quale il rotatore è realizzato e $d$ è la lunghezza del rotatore. Questo è mostrato in Figura 2. In particolare, per un isolatore ottico, sono scelti valori tali da avere una rotazione di 45°.

Figura 2: rotatore di Faraday, con un polarizzatore ed un analizzatore

Gli isolatori dipendenti dalla polarizzazione sono tipicamente utilizzati in sistemi ottici discreti a spazio libero, nei quali in genere la polarizzazione della sorgente è mantenuta dal sistema. Nei sistemi di comunicazione in fibra ottica, la direzione di polarizzazione è tipicamente non mantenuta lungo la propagazione. Di conseguenza, l'angolo effettivo di polarizzazione dà luogo ad una perdita.

Riferimenti

http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_isolator

http://en.wikipedia.org/wiki/Magneto-optic_effect