כיצד פועלים מבודדים אופטיים

מבודדים אופטיים משתמשים בעיקר באפקט פאראדיי של גבישים מגנטו-אופטיים. אפקט פאראדיי הוא התצפית הראשונה של פאראדיי בשנת 1845 לפיה חומר לא אופטי מסובב את כיוון הקיטוב של האור העובר דרך החומר תחת פעולת שדה מגנטי, הידוע גם בשם אפקט הסיבוב המגנטו-אופטי. עבור אור מקוטב המועבר לאורך כיוון השדה המגנטי, זווית הסיבוב של כיוון הקיטוב שלו θ פרופורציונלית למכפלת עוצמת השדה המגנטי B ואורך L של החומר. עקרון העבודה של המבודד האופטי מוצג באיור 1.
עבור אור האות הנכנס קדימה, הוא הופך לאור מקוטב ליניארי לאחר שהוא עובר דרך המקטב. המדיום הג'ירומגנטי של פאראדיי והשדה המגנטי החיצוני מסובבים יחד את כיוון הקיטוב של אור האות ב-45 מעלות ימינה, ופשוט גורמים להפסד הנמוך לעבור דרך המקטב ב-45 מעלות. המנתח ממוקם על התואר. עבור האור ההפוך, כאשר האור המקוטב ליניארי מחוץ לנתח עובר דרך מדיום המיקום, גם כיוון ההטיה מסובב ימינה ב-45 מעלות, כך שכיוון הקיטוב של האור ההפוך הוא בניצב לכיוון המקטב. , חוסם לחלוטין את העברת האור המוחזר.
מדיות מגנטיות של Faraday משתמשות בדרך כלל ביחיד גביש מסוג איטריום ברזל (YIG) עם אובדן אופטי נמוך בטווח אורכי גל של 1 מיקרומטר עד 2 מיקרומטר. המבודד האופטי של הקלט והפלט החדשים בעלי ביצועים טובים למדי, אובדן ההכנסה הנמוך ביותר הוא בערך 0.5dB, הבידוד הוא 35-60dB, והגבוה ביותר יכול להגיע ל-70dB.