Vad är en optisk cirkulator?

En enhet som används i optiska kommunikationssystem, en optisk cirkulator är byggd för att leda ljus från en optisk fiber till en annan. Rörelsen sker i samma riktning som ljuset rör sig, från den första porten till den andra eller den andra till den tredje porten. De flesta av dessa enheter har tre portar, och de inkommande ljusstrålarna kan inte gå tillbaka till andra portar, vilket innebär att enheten inte är ömsesidig. Dessa optiska anordningar används för att överföra ljus från en riktning till en duplexfiberkommunikationslänk och även i optiska testinstrument såsom optiska tidsdomänreflektionsmätare.

En optisk cirkulator liknar en optisk isolator genom att den används för att flytta ljus framåt, även om en isolator också arbetar för att förhindra ljusstrålen att vända riktning. Det finns vanligtvis en viss förlust av ljusenergi i isolatorn, men cirkulatorn leder allt ljus till utgångsporten och till nästa optiska fiber. Optiska cirkulatorer har vanligtvis tre portar, men många applikationer kräver bara två, så att de kan byggas för att blockera allt ljus som träffar den tredje porten.

Ljusstrålar i dessa enheter kan omdirigeras med hjälp av komponenter som en Faraday-rotator. En rumslig walk-off polarisator delar upp ljuset i horisontella och vertikala balkar. Ljus passerar också genom en halvvågplatta och alla komponenter i cirkulatoren passerar strålen mot utgångsporten. De separerade ljusstrålarna i den optiska cirkulatorn kombineras igen innan de kommer till utgångsporten med en polariserande strålsplitterkub och ett reflektorprismat, vilket villkorar ljuset för fortsättning genom nästa fiber.

När en optisk cirkulator används i ett kommunikationssystem behöver ingenjörerna använda serien av sändare, mottagare och förstärkare som annars skulle behövas. Det är en dyrare komponent men färre delar behövs och den optiska fiberinfrastrukturen slutar också vara enklare och pålitligare. En cirkulator, sändare och mottagare kan byggas in i samma enhet vid behov.

Ett fiberoptiskt system effektiviseras också eftersom den optiska cirkulatorn minimerar ljusförlusten. Strålen går i en riktning med effektiv separering av signalerna som kommer in och går ut. System med isolatorer och stråldelare tenderar att dränera lite av ljusets energi. En optisk cirkulator är emellertid ett effektivt medel för att överföra en ljussignal och gör utformningen av kommunikationssystem mer ekonomisk.