Wat is een optische circulator?

Een apparaat dat wordt gebruikt in optische communicatiesystemen, een optische circulator is gebouwd om licht door te laten van de ene optische vezel naar de andere. De beweging vindt plaats in dezelfde richting als het licht, van de eerste poort naar de tweede of de tweede naar de derde poort. De meeste van deze apparaten hebben drie poorten en de binnenkomende lichtstralen kunnen niet teruggaan naar andere poorten, wat betekent dat het apparaat niet-wederkerig is. Deze optische apparaten worden gebruikt om licht door te geven van een unidirectionele naar een duplexvezel communicatieverbinding en ook in optische testinstrumenten zoals optische tijddomeinreflectometers.

Een optische circulator is vergelijkbaar met een optische isolator in die zin dat deze wordt gebruikt om licht naar voren te verplaatsen, hoewel een isolator ook voorkomt dat de lichtstraal van richting verandert. Er is typisch enig verlies van lichtenergie in de isolator, maar de circulator stuurt al het licht naar de uitgangspoort en in de volgende optische vezel. Optische circulatiepompen hebben doorgaans drie poorten, maar veel toepassingen hebben er slechts twee nodig, zodat ze kunnen worden gebouwd om elk licht dat de derde poort raakt te blokkeren.

Lichtstralen in deze apparaten kunnen worden omgeleid met behulp van componenten zoals een Faraday-rotator. Een ruimtelijke walk-off polarisator splitst het licht in horizontale en verticale stralen. Licht gaat ook door een halve golfplaat en alle componenten in de circulator passeren de straal in de richting van de uitgangspoort. De gescheiden lichtstralen in de optische circulator worden opnieuw gecombineerd voordat ze de uitgangspoort bereiken door een polariserende bundelsplitserkubus en een reflectorprisma, die het licht conditioneren voor voortzetting door de volgende vezel.

Wanneer een optische circulator in een communicatiesysteem wordt gebruikt, hoeven ingenieurs niet de reeks zenders, ontvangers en versterkers te gebruiken die anders nodig zou zijn. Het is een duurder onderdeel, maar er zijn minder onderdelen nodig en de glasvezelinfrastructuur wordt ook eenvoudiger en betrouwbaarder. Een circulator, zender en ontvanger kunnen indien nodig in hetzelfde apparaat worden ingebouwd.

Een vezeloptisch systeem wordt ook efficiënter gemaakt omdat de optische circulator het verlies aan licht minimaliseert. De straal gaat in één richting met effectieve scheiding van de signalen die binnenkomen en uitgaan. Systemen met isolatoren en straalsplitters hebben de neiging om een ​​deel van de energie van het licht af te voeren. Een optische circulator is echter een efficiënt middel voor het overbrengen van een lichtsignaal en maakt het ontwerp van communicatiesystemen zuiniger.