光サーキュレータの利用は1990年代から始まり、現在では高度な光通信システムの重要な要素の一つとなっています。電子サーキュレータの機能と同様に、光サーキュレータは、光ファイバ内で反対方向に移動する光信号を分離するために使用されます。光サーキュレータは、テレコム、医療、イメージング産業などのさまざまな分野に広く適用されています。この光学装置についてもっと知る準備ができていますか？この記事では、光サーキュレータの秘密を探ります。
光サーキュレータは、1つの光ファイバから別の光ファイバに光を通すように構築されています。これは、光の伝播方向に基づいて光をルーティングする非可逆的なデバイスです。光サーキュレータと光アイソレータの両方を使用して、光を前方に移動できます。しかしながら、典型的には、光アイソレータでは、光サーキュレータよりも光エネルギーの損失が多い。光サーキュレータは通常3つのポートで構成されます。2つのポートは入力ポートとして使用され、1つのポートは出力ポートとして使用されます。信号はポート1からポート2に送信され、別の信号はポート2からポート3に送信されます。最後に、3番目の信号をポート3からポート1に送信できます。多くのアプリケーションでは2つしか必要ないため、ブロックするように構築できます。 3番目のポートに当たる光。
光サーキュレータには、ファラデー回転子、複屈折結晶、波長板、およびビーム変位器のコンポーネントが含まれています。ファラデー回転子は、ファラデー効果を使用します。ファラデー効果は、電磁波（光）の偏光面が、光波の伝播方向に平行に加えられた磁場の下で材料内で回転する現象です。複屈折結晶の光伝搬は、光ビームの偏光状態と結晶の相対的な向きに依存します。ビームの偏光を変更したり、ビームを直交する偏光状態の2つのビームに分割したりできます。波長板とビームディスプレイサーは、複屈折結晶の2つの異なる形式です。波長板は、結晶の光軸が入射面にあり、結晶の境界に平行になるように、複屈折結晶を特定の方向にカットすることで作成できます。ビームディスプレイサーは、入射ビームを直交偏光状態の2つのビームに分割するために使用されます。
偏光に応じて、光サーキュレータは偏光依存型光サーキュレータと偏光非依存型光サーキュレータに分けることができます。前者は特定の偏光状態の光に使用され、後者は光の偏光状態に限定されません。光ファイバ通信で使用されるほとんどの光サーキュレータは、偏光に依存しないように設計されています。
機能によって、光サーキュレータはフルサーキュレータと準サーキュレータに分類できます。前に述べたように、完全なサーキュレータは完全な円のすべてのポートを最大限に活用します。光はポート1からポート2、ポート2からポート3、ポート3からポート1に通過します。準サーキュレータについては、光はすべてのポートを順番に通過しますが、最後のポートからの光は失われ、最初のポート。ほとんどのアプリケーションでは、準サーキュレータで十分です。
デュプレックストランスミッター/レシーバーシステム：光サーキュレーターを使用して、単一のファイバーに沿って双方向伝送を行うことができます。送信機1は、サーキュレーター1のポート1を介して信号を送信し、ファイバーを介してサーキュレーター2のポート2に送信して、受信機2に送信します。送信機2からの信号は、受信機1とは反対の経路をたどります。
ダブルパスエルビウムドープアンプ：この手法では、エルビウムドープファイバーアンプを介して信号を高ゲインで増幅できます。信号は光サーキュレータと光増幅器を通過し、光ファイバ反射器から戻り、再び増幅器を通過します。この増幅された信号は、リターンポートを介して送信されます。
Wave Division Multiplexing System：光サーキュレータとブラッググレーティングを組み合わせることで、特定の波長を反射してさまざまなパスに送信できます。
この記事から、あなたは光サーキュレータについての基本的な印象を持っているかもしれません。最小限の損失で光信号を送るために光サーキュレータを使用することは、効率的で経済的なソリューションです。光サーキュレータ製品に興味がある場合は、FOCCで詳細をご覧ください。
