[发明专利]光学隔离装置

说明书

本申请涉及光学隔离装置。本申请提供了具有高正向透射率和优异隔离比的光学隔离装置。这样的光学隔离装置可以应用于各种应用，例如光通信或激光光学领域、安全或隐私保护领域、显示器的亮度增强、或者用于隐藏和遮蔽的用途。

技术领域

本申请要求基于在2016年10月13日提交的韩国专利申请第10-2016-0132843号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

本申请涉及光学隔离装置。

背景技术

光学隔离装置是正向透光率高于反向透光率的装置，其也称为光学二极管。光学隔离装置可以用于防止光通信或激光光学领域中不必要的反射光，或者它还可以应用于建筑物或汽车玻璃以用于安全或隐私保护等。光学隔离装置还可以应用于诸如各种显示器中的亮度增强或者隐藏和遮蔽用军用产品的应用。

作为光学隔离装置，存在使用法拉第效应(Faraday effect)的法拉第光学隔离器。法拉第光学隔离器的原理示于图1中。法拉第光学隔离器包括第一反射式偏振镜(101)、法拉第旋转器(102)和第二反射式偏振镜(103)，其中第一反射式偏振镜(101)和第二反射式偏振镜(103)的吸收轴被设置成彼此形成45度。法拉第旋转器使通过穿过第一反射式偏振镜而线偏振的入射光旋转45度，由此使入射光透射过第二反射式偏振镜(正向)。相反，如果透射过第二反射式偏振镜的线偏振光同样被法拉第旋转器旋转45度，则它变成与第一反射式偏振镜的吸收轴平行的线偏振光，因此它不能透射过第一反射式偏振镜(反向)。

由于法拉第光学隔离器需要非常大的外部磁场来驱动，并且必须对其应用昂贵的材料，因此难以使其尺寸变大。

发明内容

技术问题

本申请涉及光学隔离装置。

技术方案

术语光学隔离装置可以意指这样的装置，其被配置成使得以任一方向入射的光的透射率相对大于以相反方向入射的光的透射率。在光学隔离装置中，入射光的透射率大的方向可以称为正向，相反的方向可以称为反向。这里，正向和反向可以彼此形成约160度至200度的角度，但不限于此。在一个实例中，正向可以是在下面将描述的光学隔离元件中从第一全息元件的光进入表面朝向光出射表面的方向，该方向也可以称为第一方向。另外，反向可以是在下面将描述的光学隔离元件中从第一全息元件的光出射表面朝向光进入表面的方向，该方向也可以称为第二方向。

在该说明书中，诸如术语透射率、延迟值、反射率和折射率的光学特性的参考波长可以根据待使用光学隔离装置隔离的光来确定。例如，参考波长可以是待隔离的光的波长。例如，当光学隔离装置旨在隔离可见光区域中的光时，透射率等的参考波长可以是例如基于具有在400nm至700nm范围内或约550nm的任意波长的光的值；在旨在隔离红外区域中的光的情况下，透射率等可以基于波长为1,000nm的光来确定；以及在旨在隔离紫外区域中的光的情况下，透射率等可以基于波长为250nm的光来确定。

在光学隔离装置中，通过根据下面方程式1的隔离比(isolation ratio，IR)，以正向入射的光的透射率与以反向入射的光的透射率之比可以为约3dB或更大。在另一个实例中，隔离比可以为约3.5dB或更大。隔离比的上限没有特别限制，因为它显示的数值越高，光学隔离效果越好。在一个实例中，隔离比可以为约10dB或更小、约9.5dB或更小、约9dB或更小、约8.5dB或更小、约8dB或更小、约7.5dB或更小、约7dB或更小、约6.5dB或更小、约6dB或更小、约5.5dB或更小、或者约5dB或更小。

[方程式1]

IR＝10×n×log(F/B)

在方程式1中，IR为隔离比，n为包括在光学隔离装置中的下面描述的光学隔离元件的数目，F为以正向入射在光学隔离装置上的光的透射率，以及B为以反向入射在光学隔离装置上的光的透射率。