Einstufige Faraday-Isolatoren

Technischer Überblick

Prinzip

Die kompakten Faraday-Isolatoren in diesem Kapitel basieren auf einem einstufigen Faraday-Rotator. Durch Verwendung der stärksten verfügbaren Dauermagnete in optimierter Geometrie wird eine sehr kurze Bauform erzielt. Der Austrittspolarisator ist um 360° drehbar. Damit läßt sich maximale Extinktion über einen weiten Wellenlängenbereich einstellen. Als Ein- und Austrittspolarisatoren werden würfelförmige Polari­sationsstrahlteiler verwendet. Die abgeblockte Strahlung wird unter 90° abgelenkt und steht frei zur Verfügung. Die Isolation von mehr als 30 dB ist für die meisten Standardanwendungen ausreichend. Für Spezialanwendungen können Isolatoren mit bis zu 45 dB Extinktion selektiert werden.

Isolatoren mit höherer Isolation bieten unsere zweistufigen Faraday-Isolatoren. 

Wellenlängenabstimmung

Die Verdet-Konstante der TGG Kristalle ist abhängig von der Wellenlänge und der Temperatur. Daher ist es notwendig, den Isolator zu justieren, um maximale Auslöschung zu erreichen. Die Justierung erfolgt durch Drehung des Austrittspolarisators, der sich in einem Halter mit Winkelskala befindet. Das Diagramm zeigt die Transmissionsfunktion T(Δλ), die von der Abweichnung der Designwellenlänge λ₀ abhängt. Der Balken gibt den Wellenlängenbereich an, für den 0.95 < T(Δλ) < 1 gilt. Der Punkt beschreibt die Designwellenlänge λ₀. Die Transmission eines Faraday-Isolators wird beschrieben durch T_t = T₀ x T(Δλ), wobei T₀ den Transmissionsfaktor der Polarisatoren darstellt. Bei der Designwellenlänge beträgt die Gesamttransmission des Faraday-Isolators T₀ > 90 %.

Option BB

Durch einen zusätzlichen Kristall (Option BB) kann die Rotationsdispersion des Terbium-Gallium-Grant-Kristalls (TGG) kompensiert werden. Dadurch ist das Gerät in einem weiten Wellenlängenbereich von ± 50 nm einsetzbar, ohne dass eine Abstimmung erforderlich ist. Gute Isolatorfunktion ist auch bei spektral breitbandiger Strahlung gewährleistet. Durch einen vom Kunden leicht durchzuführenden Umbau kann bei der Option BB zwischen breitbandig kompensierter Isolation und breitbandig kompensierter Transmission gewählt werden.

Handhabung

Ist die Polarisation des Laserstrahls horizontal bzw. vertikal zum Labortisch orientiert, kann der Isolator direkt auf dem Tisch montiert werden.

Anwendungen

Die folgenden einstufigen Faraday-Isolatoren eignen sich zur Anwendung besonders in diesen Lasern:

• Ar+-Laser, Kr+-Laser   
• andere Ionenlaser
• HeNe-Laser                  
• andere Gaslaser
• Farbstofflaser               
• Diodenlaser
• Ti:Saphirlaser               
• Cr:LiCAF-Laser
• Kurzpulslaser               
• modensynchronisierte Laser
• Alexandritlaser