Het gebruik van optische circulatiepomp begint in de jaren negentig en is nu een van de belangrijke elementen geworden in geavanceerde optische communicatiesystemen. Net als de functie van een elektronische circulator, wordt een optische circulator gebruikt om optische signalen te scheiden die in tegengestelde richtingen in een optische vezel reizen. Optische circulatiepomp wordt op grote schaal toegepast op verschillende gebieden, zoals telecom-, medische en beeldvormende industrieën. Ben je klaar om meer te weten over dit optische apparaat? Dit artikel neemt je mee om de geheimen van optische circulatiepomp te ontdekken.
Een optische circulator is gebouwd om licht van de ene optische vezel naar de andere door te geven. Het is een niet-wederkerig apparaat dat het licht leidt op basis van de richting van de lichtvoortplanting. Zowel optische circulatiepomp als optische isolator kunnen worden gebruikt om het licht naar voren te bewegen. Er is echter typisch meer lichtenergie verloren in de optische isolator dan in de optische circulator. Optische circulatiepomp bestaat meestal uit drie poorten: twee poorten worden gebruikt als invoerpoorten en één poort als uitvoerpoort. Een signaal wordt verzonden van poort 1 naar poort 2, en een ander signaal wordt verzonden van poort 2 naar poort 3. Eindelijk kan een derde signaal worden verzonden van poort 3 naar poort 1. Veel applicaties hebben er maar twee nodig, dus ze kunnen worden gebouwd om te blokkeren elk licht dat de derde poort raakt.
Een optische circulator omvat de componenten van de Faraday-rotator, dubbelbrekend kristal, golfplaat en straalverplaatser. De Faraday-rotator gebruikt het Faraday-effect, een fenomeen dat het polarisatievlak van een elektromagnetische (licht) golf wordt geroteerd in een materiaal onder een magnetisch veld dat parallel aan de voortplantingsrichting van de lichtgolf wordt aangelegd. De voortplanting van licht in het dubbelbrekende kristal hangt af van de polarisatietoestand van de lichtbundel en de relatieve oriëntatie van het kristal. De polarisatie van de bundel kan worden veranderd of de bundel kan worden gesplitst in twee bundels met orthogonale polarisatietoestanden. Golfplaat en straalverplaatser zijn twee verschillende vormen van dubbelbrekend kristal. Een golfplaat kan worden gemaakt door een dubbelbrekend kristal in een bepaalde oriëntatie te snijden, zodat de optische as van het kristal zich in het invalsvlak bevindt en evenwijdig is aan de kristalgrens. Bundelverplaatser wordt gebruikt om een inkomende bundel te splitsen in twee bundels met orthogonale polarisatietoestanden.
Volgens polarisatie kan de optische circulator worden onderverdeeld in een polarisatie-afhankelijke optische circulator en een polarisatie-onafhankelijke optische circulator. De eerste wordt gebruikt voor het licht met een bepaalde polarisatietoestand, en de laatste is niet beperkt tot de polarisatietoestand van een lamp. De meeste optische circulatiepompen die in glasvezelcommunicatie worden gebruikt, zijn polarisatieonafhankelijk ontworpen.
Afhankelijk van de functionaliteit kan de optische circulatiepomp worden ingedeeld in een volledige circulatiepomp en een quasi-circulatiepomp. Zoals eerder vermeld, maakt volledige circulatiepomp volledig gebruik van alle poorten in een volledige cirkel. Licht passeert van poort 1 naar poort 2, poort 2 naar poort 3 en poort 3 terug naar poort 1. Over quasi-circulatiepomp gaat licht achtereenvolgens door alle poorten, maar licht van de laatste poort gaat verloren en kan niet worden teruggestuurd naar de eerste poort. Voor de meeste toepassingen is een quasi-circulatiepomp voldoende.
Duplex zender- / ontvangersysteem: optische circulatiepompen kunnen worden gebruikt om 2-wegtransmissie langs een enkele vezel mogelijk te maken. Zender 1 zendt een signaal via poort 1 van circulator 1 en via de glasvezel naar poort 2 van circulator 2 zodat het naar ontvanger 2 wordt geleid. Het signaal van zender 2 volgt het tegenovergestelde pad naar ontvanger 1.
Double Pass Erbium-gedoteerde versterker: deze techniek maakt een hoge versterking van een signaal mogelijk via een met erbium gedoteerde vezelversterker. Het signaal gaat door optische circulator en optische versterker, keert terug van de glasvezelreflector en gaat weer door de versterker. Dit versterkte signaal wordt door de retourpoort geleid.
Wave Division Multiplexing-systeem: optische circulatiepompen in combinatie met Bragg-roosters zorgen ervoor dat specifieke golflengten worden gereflecteerd en langs verschillende paden worden gestuurd.
Uit dit artikel heb je misschien een basisimpressie over optische circulatiepomp. Het is een efficiënte en economische oplossing om een optische circulatiepomp te gebruiken om het lichtsignaal met minimaal verlies te richten. Als u geïnteresseerd bent in de optische circulatieproducten, kunt u FOCC bezoeken voor meer informatie.
