¿Qué es un aislador óptico?

Un aislador óptico permite que un haz de luz viaje en una dirección mientras evita que se refleje en sentido contrario. El dispositivo incluye un polarizador de entrada, así como un rotador faraday, una pieza cristalina que puede rotar el plano de polarización de un haz de luz cuando se aplica un campo magnético desde el exterior 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 a través del mismo ángulo en el que ingresa antes de ser alterado por el efecto faraday. Tal configuración es común con láser y sistemas de comunicación óptica.

La dirección en la que gira el plano de polarización está controlada por cómo 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 podría alterar la frecuencia de un láser, posiblemente haciéndolo ineficaz, o hacer que las señales en un sistema de comunicación no puedan transmitir información. Los datos en una red de fibra se dañarían y serían completamente ilegibles una vez que los receptores vuelvan a procesarlos en señales eléctricas.

El aislador óptico se usa 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, pase a través de una lente de acoplamiento y dentro del cable de fibra óptica.

Además del uso con láser 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 optimiza la calidad de los datos. Un aislador óptico es típicamente muy pequeño y puede montarse, directamente en la trayectoria de la luz, en una placa de circuito o en un dispositivo láser basado en semiconductores.