¿Qué es un aislador óptico?

Un aislador óptico permite que un rayo de luz viaje en una dirección mientras evita que se refleje en la dirección opuesta. El dispositivo incluye un polarizador de entrada y un rotador de faraday, una pieza cristalina que puede rotar el plano de polarización de un haz de luz cuando se aplica un campo magnético desde fuera del rotador. Un polarizador de salida refleja la luz polarizada en un ángulo de 45 grados antes de que salga del aislador. El polarizador de entrada, que pasa el haz al aislador, permite que la luz pase en el mismo ángulo en el que entra antes de ser alterada por el efecto faraday. Esta configuración es común con láseres y sistemas de comunicación óptica.

La dirección en que gira el plano de polarización está controlada por la forma en que el rotador de Faraday afecta el haz de luz. El cambio en el estado de la luz se puede controlar con precisión con un imán. En un sistema de comunicación óptica, las señales eléctricas se convierten primero en luz antes de ingresar al aislador óptico y luego se transmiten en una dirección. De lo contrario, una parte de la luz reflejada alteraría la frecuencia de un láser, posiblemente volviéndolo ineficaz, o haría que las señales en un sistema de comunicación no pudieran transmitir información. Los datos en una red de fibra se corromperían y serían completamente ilegibles una vez que los receptores los reprocesen de nuevo a señales eléctricas.

El aislador óptico se utiliza junto con otros componentes como amplificadores ópticos, combinadores ópticos y despolarizadores ópticos para aprovechar al máximo la luz en un sistema de comunicación o medición. Mientras pasa a través del polarizador de salida y luego a través de un campo magnético, cada uno de los cuales gira el plano de polarización 45 grados, la luz se refleja en un total de 90 grados. Un diodo óptico es otro término dado a un dispositivo capaz de dirigir la luz de esta manera. El efecto evita que un rayo de luz se refleje a través de una fibra después de que un rayo láser, utilizado como fuente de luz, atraviese una lente de acoplamiento y entre en el cable de fibra óptica.

Además de usarse con láseres y sistemas de comunicación óptica, a veces se usa un aislador óptico en un circuito con el propósito de aislamiento eléctrico. Ofrece protección contra voltajes excesivamente altos. Los niveles de ruido también se reducen, lo que hace que las mediciones sean más precisas y optimizan la calidad de los datos. Un aislador óptico es típicamente muy pequeño y se puede montar, directamente en la trayectoria de la luz, en una placa de circuito o en un dispositivo láser basado en semiconductores.