En optisk isolator är en optisk enhet som sänder ljus i framåtriktningen men absorberar det i motsatt riktning. Optiska isolatorer används i optiska kommunikationslinjer för att skydda resonatorerna hos lasersändare från reflekterade signaler, och även som ingångselement för optiska förstärkare.
Huvudelementet i den optiska isolatorn är Faraday-rotatorn. En Faraday-rotator är en platta av en optiskt inaktiv kristall placerad i ett konstant magnetfält. När linjärt polariserat ljus passerar genom en sådan platta längs magnetfältslinjerna observeras Faraday-effekten : ljuspolarisationsplanet roterar genom en vinkel som är proportionell mot det magnetiska fältets styrka och tjockleken på plattan. Rotationsriktningen beror på magnetfältets riktning, men beror inte på ljusets riktning. Proportionalitetsfaktorn är den så kallade Verdet-konstanten , som beror på materialets våglängd och egenskaper; höga värden av Verdet-konstanten i det infraröda området visas till exempel av olika granater , såsom terbiumgalliumgranat ( Tb 3 Ga 5 O 12 ) och yttriumjärngranat ( Y 3 Fe 5 O 12 ) .
För en optisk isolator väljs tjockleken på Faraday-rotatorplattan och magnituden på magnetfältet så att rotatorn roterar polarisationsplanet med 45°. På båda sidor av rotatorn är en polarisator placerad , vars axlar också roteras i förhållande till varandra med 45 °. Låt oss ta den första polarisatorns axel som 0° och axeln för den andra (som utför analysatorns funktion) som 45°. I detta fall kommer ljusstrålen som passerar i riktning framåt genom den första polarisatorn att vara linjärt polariserad längs 0°-axeln. Då kommer denna stråle att träffa Faraday-rotatorn, som kommer att rotera polarisationsplanet med +45°, och ljuset som är polariserat i denna riktning kommer fritt att passera genom den andra polarisatorn. Om ljuset fortplantar sig i motsatt riktning (från den andra polarisatorn till den första), kommer dess polarisationsplan att lutas med 45° efter den andra polarisatorn. Eftersom rotationsriktningen är oberoende av ljusets utbredningsriktning kommer Faraday-rotatorn att rotera polarisationsplanet med +45°. Ljuset kommer att träffa den första polarisatorn som är polariserad längs 90°-axeln och kommer att absorberas.