光環形器是一種多端口的具有非互易特性的光器件，以下是對其組成和工作原理的詳細描述：

一、組成

光環形器主要由以下幾個部分組成：

1. 分束/合束鏡：通常為雙折射平行平板，它能夠將任意狀態的輸入光分解成兩束偏振方向垂直的偏振分量。這兩個分量光束所在的平面被稱為走離平面，它們之間的分離量被稱為走離量。

2. 偏振旋轉鏡：沿光束走離方向分成兩部分，能夠將來自分束/合束鏡的兩束光變成偏振方向相同的光束，并將發往分束/合束鏡的兩束光變成偏振方向垂直的光束。偏振旋轉鏡的每一部分都為90°非互易旋轉器，由45°法拉第旋轉器和一個λ/2波片組成。

3. 光束變換器：為雙折射晶體平行平板，用于在光傳輸過程中保持光束偏振態和位置的不變性。

二、工作原理

光環形器的工作原理基于光的偏振和旋轉的非互易性，具體過程如下：

1. 光信號輸入：當光信號由任一端口（如端口1）輸入時，它首先被分束/合束鏡1分解成兩束偏振方向垂直的光束。

2. 偏振旋轉：這兩束光經過偏振旋轉鏡1后，偏振方向都變成相同（如沿y方向）。然后，它們通過光束變換器，在此過程中光束偏振態和位置不發生變化。

3. 再次偏振旋轉與合成：接著，這兩束光通過偏振旋轉鏡2，偏振方向再次發生變化，變成互相垂直（分別沿x和y方向）。最后，它們由分束/合束鏡2合成一束光，并從下一個端口（如端口2）輸出。

光環形器的非互易性意味著光信號只能按照預定的順序從一個端口傳輸到下一個端口，而不能反向傳輸。例如，如果光信號從端口2輸入，它將經過類似的偏振分解、旋轉和合成過程，但最終從端口3輸出，而不是端口1。

此外，光環形器的技術指標包括插入損耗、隔離度、串音、偏振相關損耗、偏振模色散及回波損耗等，這些指標對于評估光環形器的性能至關重要。

綜上所述，光環形器通過其獨特的組成和工作原理，實現了光信號在多端口之間的非互易傳輸，為光通信領域的應用提供了重要的技術支持。