一、光隔離器的概念及應(yīng)用
光隔離器是只允許光沿一個(gè)方向通過(guò)而在反方向阻擋光通過(guò)的光無(wú)源器件，在對(duì)反射光敏感的電子儀器諸如半導(dǎo)體激光器等中應(yīng)用廣泛，阻止因反射光導(dǎo)致的性能惡化和損壞。光隔離器的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括光纖激光器、光纖放大器、光纖CATV、相干光通信等。
（1）光纖激光器
在光纖激光器中，隔離器主要被用來(lái)避免光路中的回波對(duì)光源、泵浦源以及其他發(fā)光器件造成干擾和損傷。以脈沖光纖激光器為例，其主要由種子源激光器、隔離器、泵浦激光器、有源光纖等部件構(gòu)成。隔離器主要用于激光器各級(jí)之間光隔離，使得光脈沖單向傳輸，避免反射光損傷激光器。其中種子源與一級(jí)放大器之間的光纖隔離器用于保護(hù)種子源激光器；一級(jí)與二級(jí)放大器之間的隔離器用于保護(hù)一級(jí)放大器；輸出隔離器為光纖輸入、空間準(zhǔn)直光輸出隔離器，用于將光纖內(nèi)的激光器轉(zhuǎn)換為空間準(zhǔn)直光束輸出，并隔離回返光，保護(hù)二級(jí)放大器。
圖表 1：脈沖光纖激光器的結(jié)構(gòu)及隔離器的作用
（2）光纖放大器
光纖放大器主要由摻鉺光纖、泵源、隔離器、波分復(fù)用器等部分組成。其中摻鉺光纖是放大器最基礎(chǔ)、關(guān)鍵的器件；泵源的作用是用來(lái)向摻鉺光纖提供能量，將基態(tài)的鉺離子（Er3+）激勵(lì)到高能態(tài)，致使粒子數(shù)發(fā)生反轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生受激輻射；隔離器主要用來(lái)防止放大器產(chǎn)生自激振蕩。
圖表 2：光纖放大器（EDFA）結(jié)構(gòu)
（3）CATV網(wǎng)
多路徑信號(hào)在光纖CATV網(wǎng)絡(luò)中傳播時(shí)，必須使用高線性、小畸變、大輸出功率和低噪聲的DFB激光器，光器件上必須裝上隔離器，以保證反射信號(hào)得到足夠的衰減。由于模擬信號(hào)抗干擾能力較數(shù)字信號(hào)差，所以對(duì)光隔離器的要求更高，常采用的雙級(jí)隔離器。
二、光隔離器市場(chǎng)規(guī)模及前景分析
目前光隔離器產(chǎn)品主要應(yīng)用于通訊領(lǐng)域，光纖激光器、CATV等領(lǐng)域使用的光隔離器較少，電信領(lǐng)域的光隔離器占整體市場(chǎng)的比重在七成左右。從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，根據(jù)全球知名咨詢機(jī)構(gòu)RESEARCH AND MARKETS發(fā)布的《Micro-Optic Component Optical Isolators & Fiber Optic Circulators Global Market Forecast & Analysis 2020-2025》，2020年，全球光隔離器市場(chǎng)規(guī)模約6.63億美元。
圖表 3：全球光隔離器市場(chǎng)規(guī)模（單位：百萬(wàn)美元）
從市場(chǎng)前景來(lái)看，光隔離器主要應(yīng)用于光通信及光纖激光器領(lǐng)域。光通信領(lǐng)域，目前正處于5G建設(shè)的高峰期，伴隨著帶寬需求增長(zhǎng)、移動(dòng)通信流量增長(zhǎng)、通信網(wǎng)絡(luò)升級(jí)等，固定資產(chǎn)投資逐步加大，國(guó)內(nèi)光通信市場(chǎng)處于穩(wěn)定增長(zhǎng)階段，為光隔離器等光通訊器件行業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展空間。光纖激光器領(lǐng)域，伴隨著我國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、先進(jìn)制造業(yè)快速發(fā)展，作為激光加工設(shè)備的核心部件，激光器將面臨前所未有的發(fā)展機(jī)遇，光纖激光器的快速發(fā)展必將推動(dòng)光纖激光器件的需求，為光隔離器等光纖激光器件生產(chǎn)商帶來(lái)良好的發(fā)展機(jī)遇。
三、光隔離器主要企業(yè)分析
1.光迅科技
武漢光迅科技股份有限公司（簡(jiǎn)稱“光迅科技”）成立于2001年，主要從事光通信領(lǐng)域內(nèi)光電子器件的開(kāi)發(fā)及制造。公司產(chǎn)品主要應(yīng)用通信（產(chǎn)品主要有光放大器、隔離器、波分復(fù)用器、長(zhǎng)距離光收發(fā)模塊等）、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域（光收發(fā)模塊）。
2.光庫(kù)科技
珠海光庫(kù)科技股份有限公司（簡(jiǎn)稱“光庫(kù)科技”）是一家專業(yè)從事光纖器件的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)。公司主要產(chǎn)品為光纖激光器件和光通訊器件，按照功能可以分為隔離器、合束器、波分復(fù)用器、分束/耦合器等，產(chǎn)品主要應(yīng)用于光纖激光器、光通訊領(lǐng)域。
2020年，光庫(kù)科技實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入49,160.41萬(wàn)元，其中光纖激光器件（包括隔離器、合束器、分束/耦合器）營(yíng)收25,427.07萬(wàn)元，公司隔離器產(chǎn)品的市場(chǎng)客戶主要包括杰普特、創(chuàng)鑫激光等。
3.Electro-Optics Technology
Electro-Optics Technology（簡(jiǎn)稱“EOT”）成立于1987年，總部位于美國(guó)，公司是一家高功率激光系統(tǒng)組件和診斷設(shè)備的制造商和供應(yīng)商，致力于OEM和自定義應(yīng)用的研發(fā)和生產(chǎn)。公司目前生產(chǎn)的產(chǎn)品包括：應(yīng)用在各類激光器中的法拉第旋轉(zhuǎn)器和光學(xué)隔離器、光電探測(cè)器和光纖耦合高功率激光準(zhǔn)直器等。
4.福晶科技
福晶科技早期主要以非線性光學(xué)晶體、激光晶體元器件為主要業(yè)務(wù)，后期逐漸拓展激光器件產(chǎn)品，2020年福晶科技激光器件業(yè)務(wù)營(yíng)收已經(jīng)達(dá)到1.08億元。
公司的隔離器產(chǎn)品主要包括高功率隔離器+擴(kuò)束鏡、高功率尾纖型自由空間隔離器、高功率自由空間隔離器、高功率在線型隔離器、高功率保險(xiǎn)隔離器等。
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