Shenzhen MATCHINGIC Technology Co Ltd : votre fournisseur professionnel d'isolateurs numériques
Shenzhen MATCHINGIC Technology Co., Ltd a été fondée en 2010, la société adhère toujours au concept de talent qui est la richesse de l'entreprise, au cours des années de développement du marché, a formé un groupe de personnel entreprenant et innovant, tout en élargissant sa part de marché au pays et à l'étranger, la société continue d'optimiser les processus commerciaux internes, d'améliorer les ventes et les achats internationaux, de s'en tenir uniquement aux produits d'origine, d'approfondir le niveau de service à la clientèle et de former progressivement ses propres avantages industriels.
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Un isolateur optique est un dispositif électronique qui peut être utilisé pour transmettre des informations entre une diode sans faire passer de courant électrique. Puisqu'il n'est pas nécessaire de faire passer directement la tension ou le courant entre les entrées et les sorties dans un circuit d'isolateurs optiques, ces composants peuvent être utilisés pour fournir une isolation électrique dans deux régions d'un PCB. Les isolateurs optiques agissent comme un mécanisme de protection, garantissant que les courants électriques nocifs ne peuvent pas circuler à travers l'appareil.
Avantages des isolateurs optiques
Protection contre les interférences électriques
Les isolateurs optiques assurent une isolation électrique complète entre deux composants. Cela protège les appareils électroniques sensibles des pics de tension, des interférences électromagnétiques et des courants de boucle de terre.
Qualité du signal améliorée
Les isolateurs optiques contribuent à améliorer la qualité du signal en réduisant la quantité de bruit introduit dans le signal. Il en résulte des signaux plus propres et plus précis.
Durée de vie du produit prolongée
En éliminant le risque d'interférence électrique, les isolateurs optiques contribuent à prolonger la durée de vie des appareils électroniques. Ils contribuent également à prévenir les dommages aux composants sensibles en les protégeant des surtensions.
Isolement sécurisé
Les isolateurs optiques constituent un moyen sûr d'isoler électriquement deux composants. Ceci est particulièrement important dans les applications où le risque de choc électrique est élevé, comme les équipements médicaux.
Grande fiabilité
Les isolateurs optiques sont très fiables et durables, ce qui les rend idéaux pour une utilisation dans des applications critiques. Ils sont moins sujets aux pannes et nécessitent moins d’entretien que les autres types d’isolateurs.
Large compatibilité
Les isolateurs optiques sont compatibles avec une large gamme d'appareils électriques et électroniques, ce qui en fait une technologie d'isolation polyvalente. Ils peuvent être utilisés dans les applications AC et DC.
Composants d'un isolateur optique
Polariseur
Rotateur de Faraday
Analyseur
Composants d'un isolateur optique
01
Polariseur
Le polariseur garantit que seule la lumière ayant une orientation spécifique du champ électrique (polarisation) peut passer. Cela agit comme une porte d’entrée pour la lumière entrante.
02
Rotateur de Faraday
C'est la partie centrale d'un isolateur optique. Lorsqu'il est soumis à un champ magnétique, ce rotateur induit une rotation dans le plan de polarisation de la lumière entrante.
03
Analyseur
Ce composant est essentiellement un autre polariseur. Cependant, il est orienté selon un angle tel qu'il laisse passer la lumière provenant du rotateur de Faraday mais bloque la lumière venant dans la direction inverse.
Types d'isolateurs optiques
- Les isolateurs optiques peuvent être classés de différentes manières :
Isolateur fixe à bande étroite
Comme leurs polariseurs ne sont pas réglables, l’isolation maximale n’est réalisable qu’à la longueur d’onde de conception. L'isolation maximale dans un isolateur fixe à bande étroite est d'environ 30-35 dB.
Isolateur réglable
Ces isolateurs permettent d'obtenir une isolation à différentes longueurs d'onde soit en faisant tourner le polariseur de sortie, soit en réglant le champ magnétique dans le rotateur de Faraday en déplaçant physiquement l'aimant. Les isolateurs réglables ont également une isolation maximale d'environ 30-35 dB, mais peuvent être utilisés sur des plages de longueurs d'onde plus larges.
Isolateur haut débit fixe
Avec ces composants optiques, il est possible d'obtenir des bandes passantes d'isolation plus grandes. L'isolation maximale est similaire aux types précédents, mais pour une plage de longueurs d'onde plus large.
Isolateur tandem
Ces isolateurs combinent deux rotateurs Faraday. Les rotateurs partagent un polariseur central et peuvent atteindre des niveaux élevés d'isolation jusqu'à 60 dB, mais ont généralement une transmission plus faible.
Isolateur d'espace libre
Ces isolateurs sont utilisés dans les émetteurs optiques à grande vitesse ou les lasers à pompe qui doivent être isolés de la lumière arrière. Les isolateurs d'espace libre offrent d'excellentes performances avec une isolation élevée et une faible perte d'insertion. Ils peuvent être dépendants ou indépendants de la polarisation.
Principe de fonctionnement des isolateurs optiques
Un isolateur optique fonctionne en prenant un signal électrique d'entrée et en le convertissant en un signal lumineux à l'aide d'une diode électroluminescente, fonctionnant généralement dans le spectre proche infrarouge. Ensuite, au sein du même dispositif, un dispositif sensible à la lumière tel qu'une photodiode, un phototransistor ou un transistor photodarlington reconvertit le signal lumineux en signal électrique. Cela empêche tout transitoire de tension ou tout niveau de surtension apparaissant à l'entrée d'affecter le circuit électrique à la sortie de l'optoisolateur. Les composants sont scellés dans un emballage opaque pour éviter les interférences de la lumière externe.
Il existe de nombreux types différents de circuits opto-isolateurs qui sont largement utilisés dans les systèmes de communication, de contrôle et de surveillance, où les signaux de données pourraient constituer un point d'entrée pour des tensions nocives susceptibles d'endommager un appareil. Ils sont particulièrement utiles lorsque de longs câbles de données susceptibles d'être sensibles aux transitoires de tension induits ou aux surtensions du plan de masse pénètrent dans un dispositif électronique contenant des composants semi-conducteurs sensibles.
Classifications des isolateurs optiques
Il existe deux grandes classifications d'isolateurs optiques :Isolateurs en ligne (isolateurs à fibre optique) et isolateurs à espace libre. Les isolateurs à fibre optique en ligne sont conçus en forme de queue de cochon. C'est-à-dire qu'ils sont livrés avec un câble et des connecteurs à fibre optique intégrés afin de pouvoir être intégrés directement dans un système à fibre optique. En revanche, les isolateurs d'espace libre ne disposent pas d'un système de connexion intégré. Ils doivent être montés directement sur l’objet à isoler.
Types d'isolateurs optiques et leur fonctionnement
Un isolateur optique, en particulier un isolateur de Faraday, est un dispositif qui transmet la lumière dans une certaine direction tout en éliminant la réflexion arrière et la rétrodiffusion dans n'importe quel état polarisé. Il est généralement classé en deux catégories : les isolateurs optiques sensibles à la polarisation et les isolateurs optiques insensibles à la polarisation. Comme je les ai déjà mentionnés comme isolateurs Faraday, il est évident qu'ils utilisent l'effet Faraday du cristal magnéto-optique.
Types d'isolateurs optiques et leur fonctionnement
Un isolateur optique, en particulier un isolateur de Faraday, est un dispositif qui transmet la lumière dans une certaine direction tout en éliminant la réflexion arrière et la rétrodiffusion dans n'importe quel état polarisé. Il est généralement classé en deux catégories : les isolateurs optiques sensibles à la polarisation et les isolateurs optiques insensibles à la polarisation. Comme je les ai déjà mentionnés comme isolateurs Faraday, il est évident qu'ils utilisent l'effet Faraday du cristal magnéto-optique.
Isolateurs optiques sensibles à la polarisation :
Ce sont les isolateurs de Faraday les plus simples qui fonctionnent uniquement lorsque le faisceau d'entrée a une polarisation linéaire guidée.
Fonctionnement:
Leur fonctionnement est simple dans lequel un faisceau polarisé passe à travers le premier polariseur avec une perte minimale, puis passe à travers un rotateur Faraday de 45 degrés et enfin passe à travers le deuxième polariseur avec son axe de transmission tourné de 45 degrés afin de garantir que les pertes de transmission sont aussi bas que possible.
Lorsque cette lumière est réfléchie vers le port de sortie avec un état de polarisation non modifié, elle traversera entièrement le polariseur de sortie, mais en raison de la direction de polarisation de 45 degrés, la lumière sera bloquée au niveau du polariseur d'entrée ou pourra être envoyée à une sortie séparée. port. Si l'angle de rotation du rotateur s'écarte de 45 degrés pour une raison quelconque, telle qu'une erreur de fabrication, le degré d'isolation sera réduit. Le problème est que nous avons toujours besoin d'un isolateur avec une isolation élevée qui peut être réduite dans ce type d'isolateurs pour plusieurs raisons.
Isolateurs optiques insensibles à la polarisation :
Un isolateur optique insensible à la polarisation est le dispositif qui fonctionne pour une polarisation arbitraire du faisceau d'entrée. Comme de nombreuses fibres ne maintiennent pas la polarisation, de tels dispositifs sont souvent adaptés et nécessaires dans le contexte de la fibre optique. De plus, les systèmes de communication par fibre optique fonctionnent avec un état de polarisation arbitraire, vous devez donc utiliser des isolateurs de Faraday et d'autres composants capables de gérer un état de polarisation indéfini.
Principe:
Le principe de base de l'isolateur optique PI est de séparer spatialement les composantes de polarisation orthogonales du faisceau I/P à l'aide d'un polariseur. Ensuite, envoyez-les via le rotateur Faraday et combinez à nouveau les composants dans le deuxième polariseur.
La chose à noter ici est que l'isolateur optique insensible à la polarisation ne préserve pas l'état de polarisation car il existe un changement de phase relatif indéfini entre les deux composants de polarisation. Ce changement de phase dépend de la température et de la longueur d'onde.
Ces isolateurs sont largement utilisés dans l’industrie des télécommunications et dans diverses autres applications de la technologie laser. Ils se caractérisent par une isolation élevée, une faible perte d’insertion et une excellente stabilité en température. Sur le marché, ces isolateurs sont disponibles dans différentes longueurs d'onde et bandes passantes.
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Spécifications importantes lors du choix des isolateurs optiques
La tension d'isolement est la différence de tension nominale maximale pouvant être présente entre la LED et le capteur de lumière. Cette tension d'isolement est régie par la construction du dispositif opto-isolateur lui-même et par des facteurs extérieurs au dispositif. Une panne interne se produira lorsque la tension au niveau de l’élément source de lumière de l’appareil traverse l’élément capteur de lumière. De même, une panne externe se produira lorsque la tension au niveau de la broche d’entrée de l’appareil traverse une broche de sortie. Ceci est affecté par la conception du PCB, c'est-à-dire la manière dont les traces des entrées et des sorties sont acheminées et séparées, ainsi que par les conditions environnementales autour de l'appareil. La tension à laquelle un arc se produira dépendra de la température, de l'humidité, de la distance de séparation, de la pression et de la présence de contaminants en suspension dans l'air. La distance et l'humidité sont les facteurs les plus importants.
Lorsqu'un circuit opto-isolateur est utilisé pour découpler les plans de masse ou les entrées de détection de tension, le taux de variation du signal isolé est relativement peu important. Cependant, lorsque l'optoisolateur est utilisé pour découpler les liaisons de données et les lignes de communication, le débit du dispositif devient essentiel. Gardez à l'esprit que le débit de données réalisable pour tout circuit opto-isolateur dépendra de la façon dont la sortie est chargée et affectée par la température. Étudiez très attentivement la fiche technique si vous isolez des liaisons de données rapides.
Il convient de mentionner que des isolateurs de réseau passifs disponibles dans le commerce sont disponibles pour les réseaux Ethernet câblés qui utilisent l'induction électromagnétique pour fournir une barrière électriquement non conductrice sans nécessiter une alimentation externe. La mise en œuvre d'un circuit opto-isolateur n'est peut-être pas toujours la solution la plus appropriée, mais cette décision dépendra de votre situation individuelle.
Comme pour tout dispositif semi-conducteur, la photodiode utilisée dans l'opto-isolateur aura un élément de non-linéarité dans la relation entre l'entrée et la sortie, ce qui peut déformer le signal passant à travers l'isolateur. S'assurer que la photodiode est polarisée et fonctionne dans sa plage linéaire, en évitant les régions de coupure ou de saturation, réduira cet effet dans une certaine mesure. Toute non-linéarité résiduelle sera particulièrement visible lorsque les opto-isolateurs sont utilisés pour découpler les signaux analogiques.
Des optoisolateurs analogiques spécialisés ont été développés avec une non-linéarité minimale. Généralement, ils utilisent deux photodiodes connectées à un amplificateur opérationnel. Une photodiode fonctionne comme d'habitude, tandis que le deuxième dispositif, doté de performances de non-linéarité identiques, se trouve dans la boucle de rétroaction de l'amplificateur pour compenser en annulant les non-linéarités.
Le rapport de transfert de courant (CTR) est le rapport entre les courants de la LED et du capteur, gagnant efficacement l'appareil et reflétant son efficacité. Les opto-isolateurs avec un faible CTR nécessiteront plus de courant pour piloter la LED afin de créer un courant suffisant au niveau du phototransistor pour une charge de sortie particulière.
Le CTR n'est pas constant mais dépend du courant d'entrée entrant dans le composant. Le CTR varie également en fonction de chaque composant, de sa température et de son âge. Il est donc crucial de sélectionner un appareil qui fournit le CTR requis à la température nominale maximale et à la durée de vie maximale de l'appareil que l'optoisolateur utilisera. Les tolérances de fabrication des composants peuvent conduire à de larges plages de CTR au sein du même lot de composants, la conception doit donc fonctionner sur la base du CTR minimum indiqué dans la fiche technique. Tous ces facteurs peuvent rendre délicate la sélection du dispositif optimal.
Pouvoir
Le dernier facteur à prendre en compte concerne les besoins en énergie du circuit opto-isolateur lui-même et la gestion de la chaleur générée par le composant en raison des pertes. Les composants de base peuvent être relativement inefficaces et générer des niveaux d'énergie thermique importants qui doivent être gérés de manière appropriée, d'autant plus que les performances de l'optoisolateur lui-même seront affectées par les effets de la chaleur. Lors de la conception du schéma du circuit, n'oubliez pas de garder les traces d'entrée du circuit opto-isolateur convenablement séparées de toutes les autres traces, en particulier des plans de masse et d'alimentation, pour éviter que les transitoires ne soient couplés de manière capacitive ou inductive entre les traces.
Instructions pour construire un isolateur optique
Instructions pour construire un isolateur optique
1. Montez le séparateur de faisceau cubique polarisant dans le cube à monture C.
2. Connectez le double barillet rotatif mâle à monture C au cube à monture C du côté du port de transmission du séparateur de faisceau.
3. Montez la plaque d'onde dans la monture d'objectif épaisse à monture C.
4. Fixez la plaque d'onde montée au barillet rotatif double mâle C-Mount. Orientez la plaque d'onde à 45 degrés par rapport à l'axe de transmission du séparateur de faisceau cubique polarisant.
5. Finalisez l'alignement en saisissant un faisceau laser et verrouillez la position angulaire du double canon rotatif mâle à monture C une fois l'isolation maximale du faisceau atteinte.
Spécifications des isolateurs optiques
Les spécifications importantes des isolateurs optiques incluent la longueur d'onde centrale, l'isolation, la perte d'insertion et la perte dépendante de la polarisation. La longueur d'onde centrale est le centre de la plage de longueurs d'onde dans laquelle l'isolateur est conçu pour fonctionner de manière optimale. Cette caractéristique est généralement mesurée en nm. L'isolation, généralement mesurée en décibels (dB), est une mesure de l'efficacité avec laquelle les réflexions arrière sont évitées et du degré auquel l'isolateur peut transmettre. La perte d'insertion est l'atténuation provoquée par l'insertion d'un composant optique. La perte dépendante de la polarisation est l'atténuation causée par la polarisation.
Applications des isolateurs optiques
En raison de leurs capacités uniques, les isolateurs optiques trouvent une large gamme d'applications dans les systèmes optiques très avancés d'aujourd'hui. Certaines des applications les plus répandues incluent :
Systèmes laser :Les systèmes laser haute puissance utilisent souvent des isolateurs optiques pour éviter tout retour dommageable sur la source laser. L'isolateur optique permet à la lumière de sortie de se diriger vers la cible mais empêche toute lumière réfléchie d'atteindre la source laser.
Communications par fibre optique :Dans les réseaux à fibre optique, les isolateurs optiques protègent les récepteurs sensibles des signaux qui pourraient être réfléchis le long de la fibre. Ils sont également utilisés dans les amplificateurs optiques pour éviter les retours et oscillations indésirables.
Capteurs optiques :Dans les capteurs optiques, les isolateurs sont utilisés pour éliminer les effets de réflexions arrière ou de diffusion de l'objet mesuré, qui pourraient interférer avec la mesure.
L'avenir des isolateurs optiques
À mesure que la technologie optique continue de progresser, la demande d’isolateurs optiques devrait augmenter. En particulier dans des domaines comme l’informatique quantique et la nanophotonique, où le contrôle de la lumière est de la plus haute importance, le rôle des isolateurs optiques sera probablement encore accentué. De plus, grâce à la recherche et au développement continus dans le domaine de la science des matériaux, des isolateurs optiques plus efficaces et miniaturisés pourraient être réalisés, ouvrant la voie à des systèmes optiques plus avancés, plus rapides et intégrés.
FAQ
Nous sommes des fabricants et fournisseurs professionnels d'isolateurs optiques en Chine, spécialisés dans la fourniture de produits de haute qualité à bas prix. Si vous envisagez d'acheter des isolateurs optiques bon marché en stock, n'hésitez pas à obtenir la liste de prix et un échantillon gratuit de notre usine.