Was ist ein optischer Zirkulator?
Ein Gerät, das in optischen Kommunikationssystemen verwendet wird. Ein optischer Zirkulator ist so aufgebaut, dass er Licht von einer optischen Faser zu einer anderen überträgt. Die Bewegung erfolgt in der gleichen Richtung, in der sich das Licht bewegt, vom ersten zum zweiten oder vom zweiten zum dritten Anschluss. Die meisten dieser Geräte haben drei Ports, und die eingehenden Lichtstrahlen können nicht zu anderen Ports zurückkehren, was bedeutet, dass das Gerät nicht wechselseitig ist. Diese optischen Vorrichtungen werden verwendet, um Licht von einer unidirektionalen zu einer Duplex-Faserkommunikationsverbindung und auch in optischen Testinstrumenten wie optischen Zeitbereichsreflektometern zu leiten.
Ein optischer Zirkulator ähnelt einem optischen Isolator dahingehend, dass er zum Vorwärtsbewegen von Licht verwendet wird, obwohl ein Isolator auch dazu dient, zu verhindern, dass der Lichtstrahl die Richtung umkehrt. Typischerweise geht im Isolator etwas Lichtenergie verloren, aber der Zirkulator lenkt das gesamte Licht zum Ausgangsanschluss und in die nächste optische Faser. Optische Zirkulatoren haben normalerweise drei Ports, aber viele Anwendungen erfordern nur zwei, sodass sie so gebaut werden können, dass sie jedes Licht blockieren, das auf den dritten Port trifft.
Lichtstrahlen in diesen Geräten können mithilfe von Komponenten wie einem Faraday-Rotator umgeleitet werden. Ein räumlicher Walk-Off-Polarisator teilt das Licht in horizontale und vertikale Strahlen auf. Licht tritt auch durch eine Halbwellenplatte und alle Komponenten im Zirkulator leiten den Strahl zum Ausgangsport. Die getrennten Lichtstrahlen im optischen Zirkulator werden wieder zusammengeführt, bevor sie durch einen polarisierenden Strahlteilerwürfel und ein Reflektorprisma zur Austrittsöffnung gelangen, wodurch das Licht für die Fortsetzung durch die nächste Faser konditioniert wird.
Wenn ein optischer Zirkulator in einem Kommunikationssystem verwendet wird, müssen Ingenieure nicht die Serien von Sendern, Empfängern und Verstärkern verwenden, die ansonsten erforderlich wären. Es ist eine teurere Komponente, aber es werden weniger Teile benötigt, und die Glasfaserinfrastruktur wird einfacher und zuverlässiger. Zirkulator, Sender und Empfänger können bei Bedarf in dasselbe Gerät eingebaut werden.
Ein faseroptisches System wird auch effizienter gemacht, weil der optische Zirkulator den Lichtverlust minimiert. Der Strahl geht in eine Richtung mit einer effektiven Trennung der ein- und ausgehenden Signale. Systeme mit Isolatoren und Strahlteilern neigen dazu, einen Teil der Energie des Lichts zu verbrauchen. Ein optischer Zirkulator ist jedoch ein effizientes Mittel zur Übertragung eines Lichtsignals und macht den Entwurf von Kommunikationssystemen wirtschaftlicher.