一、标准法拉第隔离器(Faraday Optical Isolators)

1、工作原理及结构

当一束光通过置于磁场中介质的时候，法拉第效应会使光的偏振方向产生旋转，即从观察者的角度看到看，光束的偏振轴会向顺时针旋转一定的角度。如果出射光再次被反射回原来介质时，观察者将发现光的偏振轴又沿顺时针旋转了同样的一个角度。利用这种法拉第效应制成的光学旋转器即为法拉第旋转器。

很多光学玻璃可以用作工作物质，譬如SF57可以被用来制作法拉第旋转器。但为了在可见光到近红外波段保证**的Verdet（维尔德常数），Leysop公司只采用**品质的单晶TGG(terbium gallium garnet)。TGG材料在可见及近红外波段具有**的Verdet常数，即使在高功率激光场合下使用也可以保证非常小的波前畸变。法拉第隔离器的结构是在磁光旋转器两边加上一对偏振起偏器，并设置磁光旋转器的旋转角度为45。光经过隔离器之后，入射光与其二次经过旋转器的反射光偏振方向正好相差90°。这样入口出的偏振器件就可以完全阻止了反射光的透过。出口处的偏振起偏器起到了净化反射回隔离器的光的偏振态的作用，这样即使当从外部反射回隔离器的光是非线偏振时，出口处的偏振器件也可以保证不会有光*终通过隔离器而回到发射端。

2，工作波长的调节

因为Verdet常数与波长有关的，波长越长达到45°旋转所需的磁场越强。LEYSOP的法拉第隔离器因此有两种基本的设计。对于较短波长（500~900nm），LEYSOP提供FOI 5/57法拉第隔离器型法拉第隔离器。这一设计采用了较为简单的永磁体装置，因而它比长波长模组FOI5/711法拉第隔离器的体积也要稍小一些。在针对较长波长（900~1100nm）的型号FOI5/711法拉第隔离器当中，LEYSOP采用了一些较为复杂的设计以增强磁场强度从而保证隔离的效果。

FOI 5/57法拉第隔离器和FOI 5/711法拉第隔离器的工作波长均是可调的。 FOI 5/57法拉第隔离器型隔离器允许通过调整TGG棒在磁场中的插入角度一下调整工作波长。（这一操作需要取下偏振器件，操作完毕后再恢复原位） FOI 5/711法拉第隔离器因为采用了两个反向得磁场装置，所以调整工作波长的的操作来有所不同。它是通过增加或减少两个反向永磁铁之间的距离，从而实现TTG材料中心区域磁场强度的调节的。由于在此操作忠整个外壳都需要被调整，Leysop公司强烈建议事先先把偏振器件去掉以保证器件的安全。通常，FOI5/57法拉第隔离器的工作波长调谐范围在100~150nm，而FOI5/711法拉第隔离器的工作波长调谐范围则为出厂设置工作波长的+/-5%。当然，目前比较常见的改变工作波长的方法是，简单地旋转输出偏振器件偏振方向相。LEYSO所采用的方法相对于其他制造商的做法，似乎显得稍微有些繁琐。然而，值得一提的是上述常见方法会带来一个很大的弊端，就是对前向波带引入了不小的地插入损耗。而Leysop法拉第隔离器调节工作波长的方法则可有效的避免这一问题。

3、隔离度

如果在不指定工作条件的情况下，给出法拉第隔离器的隔离度的指标（例如>-40dB）是没有任何实际意义的。有意义的指标是能告诉使用者，在实际使用中他能得到的整整结果。所以对于5mm通光孔径的法拉第隔离器，对直径**3mm的光束，在不严格控制的实验室温度环境下LEYSOP的指标是>-30dB。

4、偏振器件

Leysop公司一般提供完整的法拉第隔离器（包括起偏和检偏偏振器件）。但如果客户倾向于使用其他的偏振器件，Leysop公司也乐意帮客户将其指定的器件安装到Leysop公司的隔离器上，或者只提供偏振旋转部分以便客户自行安装。

除了5mm通光孔径器件，Leysop公司还能够根据客户要求提供8mm通光孔径的器件(FOI 8/57 and FOI 8/711)，欢迎客户来电Leysop公司中国区代理商昊量光电垂询！

二、超宽调谐可调法拉第隔离器

应客户对更宽的波长调节范围的要求，Leysop公司推出了一种新的超宽调节范围法拉第隔离器。它是在现有FOI5/57法拉第隔离器隔离器设计的基础上，采用了更长的TGG棒和更强的磁场装置来提高**工作波长。

上图显示了两种可调范围的极端情况。图中清楚地显示了螺旋调整机械结构的情况，这样的机械结构仅让TGG棒对于磁场组件相对平移，在此过程中TGG棒并不会进行旋转，偏振冷静也不会改变其的相对角度。此机械装置的设计使得波长调整非常平滑，客户可以轻松的在650~1100nm波段任意波长上得到**化的隔离度。