Anvendelsen af optisk cirkulator begynder fra 1990'erne, og nu er det blevet et af de vigtige elementer i avancerede optiske kommunikationssystemer. Ligesom funktionen af en elektronisk cirkulator bruges en optisk cirkulator til at adskille optiske signaler, der bevæger sig i modsatte retninger i en optisk fiber. Optisk cirkulator er blevet anvendt i vid udstrækning på forskellige felter, såsom telekommunikations-, medicinal- og billeddannelsesindustrier. Er du klar til at vide mere om denne optiske enhed? Denne artikel vil tage dig til at udforske hemmelighederne i en optisk cirkulator.
En optisk cirkulator er bygget til at føre lys fra en optisk fiber til en anden. Det er en ikke-gensidig enhed, der dirigerer lyset baseret på retningen af lysudbredelse. Både optisk cirkulator og optisk isolator kan bruges til at bevæge lys fremad. Imidlertid er der typisk mere tab af lysenergi i den optiske isolator end i den optiske cirkulator. Optisk cirkulator består normalt af tre porte: to porte bruges som inputporte og en port som outputport. Et signal transmitteres fra port 1 til port 2, og et andet signal transmitteres fra port 2 til port 3. Endelig kan et tredje signal transmitteres fra port 3 til port 1. Mange applikationer kræver kun to, så de kan bygges til at blokere ethvert lys, der rammer den tredje port.
En optisk cirkulator inkluderer komponenterne fra Faraday-rotator, birefringent krystal, bølgeplade og stråleforskydning. Faraday-rotatoren bruger Faraday-effekten, hvilket er et fænomen, at polariseringsplanet for en elektromagnetisk (lys) bølge roteres i et materiale under et magnetfelt, der påføres parallelt med lysbølgens udbredelsesretning. Lysudbredelsen i den dobbeltbrydende krystal afhænger af lysstrålens polariseringstilstand og den relative orientering af krystallen. Polariseringen af strålen kan ændres, eller strålen kan opdeles i to bjælker med ortogonale polariseringstilstande. Bølgeflade og bjælkeforskydning er to forskellige former for birefringent krystal. En bølgeflade kan fremstilles ved at skære en birefringent krystal til en bestemt orientering, så krystalens optiske akse er i det indfaldende plan og er parallel med krystalgrænsen. Beam displacer bruges til at opdele en indgående stråle i to bjælker med ortogonale polariseringstilstande.
Ifølge polarisering kan optisk cirkulator opdeles i polarisationsafhængig optisk cirkulator og polarisationsuafhængig optisk cirkulator. Førstnævnte anvendes til lyset med en bestemt polariseringstilstand, og sidstnævnte er ikke begrænset til polariseringstilstanden for et lys. De fleste af de optiske cirkulatorer, der anvendes i fiberoptisk kommunikation, er designet til at være polarisationsuafhængige.
I henhold til funktionalitet kan optisk cirkulator klassificeres i fuld cirkulator og quasi-cirkulator. Som nævnt før gør fuld cirkulator fuld brug af alle porte i en komplet cirkel. Lys passerer gennem port 1 til port 2, port 2 til port 3 og port 3 tilbage til port 1. Om kvasi-cirkulator passerer lys gennem alle porte i rækkefølge, men lys fra den sidste port går tabt og kan ikke transmitteres tilbage til første havn. For de fleste applikationer er en kvasi-cirkulator nok.
Duplex sender / modtager system: Optiske kredsløb kan bruges til at muliggøre 2-vejs transmission langs en enkelt fiber. Sender 1 sender signal gennem port 1 i cirkulator 1 og gennem fiberen til port 2 i cirkulator 2, så det ledes til modtager 2. Signalet fra transmitter 2 følger den modsatte vej til modtager 1.
Dobbeltpass Erbium-doteret forstærker: Denne teknik tillader forstærkning med høj forstærkning af et signal gennem en erbium-doteret fiberforstærker. Signalet passerer gennem optisk cirkulator og optisk forstærker, vender tilbage fra den fiberoptiske reflektor og passerer gennem forstærkeren igen. Dette forstærkede signal ledes gennem returporten.
Wave Division Multiplexing System: Optiske cirkulatorer i forbindelse med Bragg-riste tillader, at specifikke bølgelængder reflekteres og sendes ned ad forskellige stier.
Fra denne artikel kan du have et grundlæggende indtryk af optisk cirkulator. Det er en effektiv og økonomisk løsning at bruge optisk cirkulator til at lede lyssignal med minimalt tab. Hvis du er interesseret i de optiske cirkulatorprodukter, er du velkommen til at besøge FOCC for at få flere oplysninger.