Hvad er en optisk cirkulator?
En enhed der bruges i optiske kommunikationssystemer, en optisk cirkulator er bygget til at føre lys fra en optisk fiber til en anden. Bevægelsen sker i samme retning, som lyset bevæger sig fra den første port til den anden eller den anden til den tredje port. De fleste af disse enheder har tre porte, og de indkommende lysstråler kan ikke vende tilbage til andre porte, hvilket betyder, at enheden ikke er gensidig. Disse optiske enheder bruges til at føre lys fra en envejs til en duplex-fiberkommunikationsforbindelse og også i optiske testinstrumenter, såsom optiske tidsdomæne-reflektionsmålere.
En optisk cirkulator svarer til en optisk isolator, idet den bruges til at bevæge lys fremad, selvom en isolator også arbejder for at forhindre lysstrålen i at vende retning. Der er typisk noget tab af lysenergi i isolatoren, men cirkulatoren leder alt lys til udgangsporten og ind i den næste optiske fiber. Optiske cirkulatorer har typisk tre porte, men mange applikationer kræver kun to, så de kan bygges til at blokere alt lys, der rammer den tredje port.
Lysstråler i disse enheder kan omdirigeres ved hjælp af komponenter såsom en Faraday-rotator. En rumlig walk-off polarisator opdeler lyset i vandrette og lodrette bjælker. Lys passerer også gennem en halvbølgeplade, og alle komponenter i cirkulatoren fører strålen mod udgangsporten. De adskilte lysstråler i den optiske cirkulator kombineres igen, inden de kommer til udgangsporten ved hjælp af et polariserende strålesplitterterning og en reflektorprisme, der konditionerer lyset til fortsættelse gennem den næste fiber.
Når en optisk cirkulator bruges i et kommunikationssystem, behøver ingeniører at bruge serien med sendere, modtagere og forstærkere, som ellers ville være nødvendigt. Det er en dyrere komponent, men færre dele er nødvendige, og den fiberoptiske infrastruktur ender med at blive mere enkel og pålidelig. En cirkulator, sender og modtager kan om nødvendigt indbygges i den samme enhed.
Et fiberoptisk system gøres også mere effektivt, fordi den optiske cirkulator minimerer tabet af lys. Strålen går i en retning med effektiv adskillelse af signalerne, der kommer ind og ud. Systemer med isolatorer og stråledelere har en tendens til at dræne noget af lysets energi. En optisk cirkulator er imidlertid et effektivt middel til at overføre et lyssignal og gør designen af kommunikationssystemer mere økonomisk.