Что такое оптический циркулятор?

Устройство, используемое в системах оптической связи, представляет собой оптический циркулятор, предназначенный для передачи света от одного оптического волокна к другому. Движение происходит в том же направлении, в котором движется свет, от первого порта ко второму или от второго к третьему порту. Большинство из этих устройств имеют три порта, и входящие световые лучи не могут вернуться к другим портам, что означает, что устройство не является взаимным. Эти оптические устройства используются для передачи света от однонаправленной к дуплексной волоконно-оптической линии связи, а также в оптических измерительных приборах, таких как оптические рефлектометры во временной области.

Оптический циркулятор подобен оптическому изолятору тем, что он используется для перемещения света вперед, хотя изолятор также работает для предотвращения изменения направления светового луча. Обычно в изоляторе происходит некоторая потеря световой энергии, но циркулятор направляет весь свет на выходной порт и в следующее оптическое волокно. Оптические циркуляторы обычно имеют три порта, но для многих приложений требуется только два, поэтому их можно построить так, чтобы блокировать любой свет, попадающий на третий порт.

Лучи света в этих устройствах могут быть перенаправлены с использованием таких компонентов, как ротатор Фарадея. Пространственный выходной поляризатор разделяет свет на горизонтальные и вертикальные лучи. Свет также проходит через полуволновую пластину, и все компоненты в циркуляторе пропускают луч к выходному отверстию. Отделенные световые лучи в оптическом циркуляторе перед попаданием в выходной порт рекомбинируют с помощью поляризационного куба светоделителя и призмы отражателя, которые обусловливают прохождение света через следующее волокно.

Когда в системе связи используется оптический циркулятор, инженерам не нужно использовать серию передатчиков, приемников и усилителей, которые в противном случае были бы необходимы. Это более дорогой компонент, но требуется меньше деталей, а волоконно-оптическая инфраструктура также становится более простой и надежной. Циркулятор, передатчик и приемник могут быть встроены в одно устройство, если это необходимо.

Волоконно-оптическая система также сделана более эффективной, потому что оптический циркулятор минимизирует потерю света. Луч идет в одном направлении с эффективным разделением сигналов, входящих и выходящих. Системы с изоляторами и светоделителями, как правило, отводят часть энергии света. Однако оптический циркулятор является эффективным средством передачи светового сигнала и делает проектирование систем связи более экономичным.