جداکننده نوری

یک جداکننده نوری یا دیود اپتیکی یک قطعهٔ نوری است که اجازه عبور نور را تنها در یک جهت می دهد و معمولاً از بازگشت ناخواستهٔ نور به تشدیدگر نوری مثل کاواک لیزر، جلوگیری می کند. به کارگیری این قطعه به اثر فارادی بستگی دارد ( که به نوبه خود توسط اثر مغنانوری ) ایجاد می شود؛ که به عنوان جزء اصلی در چرخاننده فارادی به کار می رود.
اثر فارادی: جزء اصلی جداکننده نوری چرخاننده است. میدان مغناطیسی که به چرخاننده فارادی اعمال می شود موجب چرخش قطبش نور در اثر فارادی می شود. چرخش زاویه با رابطهٔ زیر داده می شود:
β = ν B d
ν ثابت وردت مواد ( بی نظم یا کریستال؛ جامد یا مایع یا گاز ) که چرخش را ایجاد می کند و d که طول چرخاننده است. ( شکل۲ ) مخصوصاً برای یک دیود اپتیکی این مقادیر به نحوی انتخاب می شوند که چرخش ۴۵ درجه را ایجاد کنند.
جداکننده وابسته به چرخش یا جداکننده فارادی از ۳ جزء تشکیل شده یک قطبنده ورودی ( به صورت عمود قطبیده شده ) ، یک چرخاننده فارادی با یک قطبنده خروجی که تحلیل گر ( آنالیزور ) نامیده می شود ( در ۴۵ درجه قطبیده شده ) . نور جلورونده را به وسیلهٔ قطبنده ورودی در جهت عمود قطبی شده می شود. چرخش فارادی قطبش را ۴۵ درجه می چرخاند. آنالیزور نور را بدون کمترین اتلاف عبور می دهد. نور عبوری در جهت برگشت توسط آنالیزور در زاویه ۴۵ درجه قطبیده شده. چرخاننده فارادی دوباره آن را به اندازه ۴۵ درجه می چرخاند. این به این معناست که قطبش در جهت افقی قرار گرفته ( چرخش به جهت حرکت عمود است ) . چون قطبنده به صورت عمودی قطبی شده است، نور بلوکه می شود. شکل ۲ یک چرخاننده فارادی را به همراه یک قطبنده ورودی و یک آنالیزور خروجی را نشان می دهد. برای یک جداکننده وابستهٔ قطبش، زاویه بین قطبنده و تحلیل گر به اندازه ۴۵ درجه تنظیم می شود. چرخاننده به صورتی انتخاب می شود که چرخش ۴۵ درجه را ایجاد کند. جداکننده های وابسته به قطبش عموماً در سامانه های نوری فضای آزاد به کار می روند. این به این علت است که قطبش منبع اصولاً توسط سامانه تعیین می شود. در سامانه های فیبر نوری جهت قطبش در سامانه های غیر کنترلی قطبش پراکنده می شود؛ بنابراین زاویه قطبش از بین می رود.
جداکننده های غیرقطبشی از سه جزء تشکیل شده یک تیغهٔ دوشکستی ( با جهت قطبش عادی عمودی و جهت غیرعادی قطبش افقی ) ، یک چرخاننده فارادی و یک تیغهٔ دوشکستی خروجی ( با جهت قطبش عادی در ۴۵ درجه و جهت قطبش غیرعادی در ۴۵ - درجه ) . نور حرکت کننده در جهت رو به جلو با تیغهٔ دوشکستی ورودی به دو جزء عمودی ( ۰ درجه ) و افقی ( ۹۰ درجه ) ، که موج های عادی ( o - ray ) و غیرعادی ( e - ray ) نامیده می شوند. چرخاننده فارادی هردو موج عادی و غیرعادی را۴۵ درجه را می چرخاند. این به این معناست که موج های عادی اکنون در ۴۵ درجه هستند و موج های غیرعادی در ۴۵− درجه. تیغهٔ دوشکستی اکنون دو جزء را دوباره ترکیب می کند. نوری که در جهت برگشت حرکت می کند به دو موج عادی در ۴۵ درجه و غیرعادی در - ۴۵ درجه به وسیلهٔ یک تیغهٔ دوشکستی جدا می شود. چرخاننده فارادی دوباره موج ها را ۴۵ درجه می چرخاند اکنون موج عادی در ۹۰ درجه است و موج غیرعادی در ۰ درجه است. به جای اینکه دو موج توسط تیغهٔ دوشکستی دوم کانونی شوند، واگرا می شوند. موازی ساز در یک طرف جداکننده استفاده می شوند. در جهت ایزوله شده موج شکافته می شود و سپس واگرا می گردد بنابراین در موازی ساز کانونی نمی شود. شکل ۳ عبور نور از یک جداکننده غیر وابسته به قطبش را نشان می دهد. نور حرکت کننده به رنگ آبی نشان داده می شود و نور برگشتی به رنگ قرمز. مسیر امواج با استفاده از ضریب شکست عادی ۲ و ضریب شکست غیرعادی ۳ رسم شده اند. زاویهٔ راس تیغه ۷ درجه است.