La utilització del circulador òptic comença a partir dels anys 90, i ara s’ha convertit en un dels elements importants en sistemes avançats de comunicació òptica. De manera similar a la funció d’un circulador electrònic, un circulador òptic s’utilitza per separar els senyals òptics que viatgen en direccions oposades en una fibra òptica. El circulador òptic ha estat àmpliament aplicat a diferents camps, com ara les indústries de telecomunicacions, medicina i imatge. Esteu preparats per saber més sobre aquest dispositiu òptic? Aquest article us portarà a explorar els secrets del circulador òptic.
Un circulador òptic està creat per passar llum d’una fibra òptica a una altra. És un dispositiu no recíproc que dirigeix la llum en funció de la direcció de propagació de la llum. Tant un circulador òptic com un aïllant òptic es poden utilitzar per avançar la llum. No obstant això, hi ha normalment més pèrdua d’energia lumínica a l’aïllament òptic que al circulador òptic. El circulador òptic normalment consta de tres ports: dos ports s’utilitzen com a ports d’entrada i un com a port de sortida. Un senyal es transmet des del port 1 al port 2 i un altre senyal es transmet des del port 2 fins al port 3. Finalment, es pot transmetre un tercer senyal des del port 3 fins al port 1. Moltes aplicacions només en requereixen dos, de manera que es poden construir per bloquejar qualsevol llum que toqui el tercer port.
Un circulador òptic inclou els components del rotador Faraday, el cristall birefringent, la placa d’ona i el desplaçador de feixos. El rotador de Faraday utilitza l'efecte Faraday, que és un fenomen que el pla de polarització d'una ona electromagnètica (llum) gira en un material sota un camp magnètic aplicat paral·lelament a la direcció de propagació de l'ona de llum. La propagació de la llum al cristall birefringent depèn de l’estat de polarització del feix de llum i l’orientació relativa del cristall. La polarització del feix es pot canviar o el feix es pot dividir en dos feixos amb estats de polarització ortogonals. La placa d’ona i el desplaçament de feixos són dues formes diferents de cristall birefringent. Es pot fer una placa d’ona tallant un cristall birefringent a una orientació particular de manera que l’eix òptic del cristall estigui al pla incident i sigui paral·lel al límit del cristall. El desplaçador de feixos s'utilitza per dividir un feix entrant en dos feixos amb estats de polarització ortogonal.
Segons la polarització, el circulador òptic es pot dividir en un circulador òptic que depèn de la polarització i un circulador òptic independent de la polarització. El primer s’utilitza per a la llum amb un estat de polarització particular i el segon no es limita a l’estat de polarització d’una llum. La majoria dels circuladors òptics utilitzats en comunicacions de fibra òptica estan dissenyats per ser independents de la polarització.
Segons la funcionalitat, el circulador òptic es pot classificar en circulador complet i quasi-circulador. Com s'ha comentat abans, el circulador complet utilitza tots els ports d'un cercle complet. La llum passa del port 1 al port 2, del port 2 al port 3 i del port 3 de tornada al port 1. Quant al quasi-circulador, la llum passa per tots els ports de manera seqüencial, però la llum de l’últim port es perd i no es pot transmetre primer port. Per a la majoria d’aplicacions, n’hi ha prou amb un quasi-circulador.
Sistema de transmissor / receptor dúplex: es poden fer servir els circuladors òptics per permetre la transmissió a 2 vies al llarg d’una sola fibra. El transmissor 1 envia el senyal a través del port 1 del circulador 1 i a través de la fibra al port 2 del circulador 2 de manera que es dirigeix al receptor 2. El senyal del transmissor 2 segueix el camí oposat al receptor 1.
Amplificador dopat amb erbi de doble pas: aquesta tècnica permet amplificar un senyal a gran guany mitjançant un amplificador de fibra dopada amb erbi. El senyal passa a través d’un circulador òptic i amplificador òptic, torna del reflector de fibra òptica i passa de nou per l’amplificador. Aquest senyal amplificat es dirigeix a través del port de retorn.
Sistema de multiplexació de divisió d’ones: Els circuladors òptics, juntament amb les reixes de Bragg, permeten reflectir longituds d’ona específiques i enviar diversos camins.
A partir d’aquest article, pot ser que tingueu una impressió bàsica sobre el circulador òptic. És una solució eficient i econòmica utilitzar circulador òptic per dirigir el senyal de llum amb una pèrdua mínima. Si esteu interessats en els productes de circulació òptica, visiteu FOCC per obtenir més informació.
