Používanie optického obehového čerpadla sa začína od 90. rokov 20. storočia a teraz sa stalo jedným z dôležitých prvkov v moderných optických komunikačných systémoch. Podobne ako funkcia elektronického obehového čerpadla sa aj optický obehový prístroj používa na oddeľovanie optických signálov, ktoré sa v optickom vlákne šíria opačným smerom. Optické obehové čerpadlo sa široko používa v rôznych oblastiach, ako je telekomunikačný, lekársky a zobrazovací priemysel. Ste pripravení vedieť viac o tomto optickom zariadení? V tomto článku sa dozviete tajomstvá optického obehového čerpadla.
Optický cirkulátor je skonštruovaný tak, aby prechádzal svetlom z jedného optického vlákna do druhého. Je to nerecipročné zariadenie smerujúce svetlo na základe smeru šírenia svetla. Na pohyb svetla vpred je možné použiť optický obehovač aj optický izolátor. V optickom izolátore je však zvyčajne viac straty svetelnej energie ako v optickom obehovom čerpadle. Optický obehový systém obvykle pozostáva z troch portov: dva vstupy sa používajú ako vstupné a jeden port ako výstupný port. Signál sa prenáša z portu 1 na port 2 a ďalší signál sa prenáša z portu 2 na port 3. Nakoniec možno tretí signál prenášať z portu 3 na port 1. Mnoho aplikácií vyžaduje iba dva, takže je možné ich skonštruovať tak, aby blokovali akékoľvek svetlo, ktoré zasiahne tretí port.
Optický obehový systém obsahuje komponenty Faradayovho rotátora, dvojlomného kryštálu, vlnovej platne a posunovača lúča. Faradayov rotátor využíva Faradayov efekt, čo je jav, že polarizačná rovina elektromagnetickej (svetelnej) vlny sa otáča v materiáli pod magnetickým poľom aplikovaným rovnobežne so smerom šírenia svetelnej vlny. Šírenie svetla v dvojlomnom kryštáli závisí od stavu polarizácie svetelného lúča a relatívnej orientácie kryštálu. Polarita lúča môže byť zmenená alebo lúč môže byť rozdelený na dva lúče s ortogonálnymi stavmi polarizácie. Vlnová doska a tlačiareň lúčov sú dve rôzne formy dvojlomného kryštálu. Vlnová doska sa môže vyrobiť rezaním dvojlomného kryštálu na konkrétnu orientáciu tak, že optická os kryštálu je v dopadajúcej rovine a je rovnobežná s hranicou kryštálu. Posun lúča sa používa na rozdelenie prichádzajúceho lúča na dva lúče so stavmi ortogonálnej polarizácie.
Podľa polarizácie možno optický obehový stroj rozdeliť na optický obehový systém závislý od polarizácie a optický obehový systém nezávislý od polarizácie. Prvý sa používa pre svetlo s konkrétnym stavom polarizácie a druhý sa neobmedzuje na stav polarizácie svetla. Väčšina optických obehových čerpadiel používaných pri komunikácii z optických vlákien je navrhnutá tak, aby boli nezávislé od polarizácie.
Podľa funkčnosti možno optické obehové čerpadlo rozdeliť na plné a takmer obehové čerpadlo. Ako už bolo spomenuté, plný obehový systém využíva všetky porty v celom kruhu. Svetlo prechádza z portu 1 do portu 2, portu 2 do portu 3 a portu 3 späť do portu 1. Pri kvázi obehovom čerpadle svetlo prechádza cez všetky porty postupne, ale svetlo z posledného portu je stratené a nedá sa preniesť späť do prvý prístav. Pre väčšinu aplikácií stačí kvázi obehové čerpadlo.
Duplexný vysielací / prijímací systém: Optické obehové čerpadlá sa môžu použiť na umožnenie obojsmerného prenosu po jednom vlákne. Vysielač 1 vysiela signál cez port 1 obehového čerpadla 1 a cez vlákno do portu 2 obehového zariadenia 2 tak, že je nasmerovaný na prijímač 2. Signál z vysielača 2 sleduje opačnú cestu k prijímaču 1.
Dvojpásmový Erbium dopovaný zosilňovač: Táto technika umožňuje amplifikáciu signálu s vysokým ziskom prostredníctvom vláknového zosilňovača dopovaného erbiom. Signál prechádza optickým obehovým čerpadlom a optickým zosilňovačom, vracia sa z optického reflektora a znova prechádza zosilňovačom. Tento zosilnený signál je smerovaný cez vratný port.
Systém multiplexovania s vlnovým delením: Optické obehové čerpadlá v spojení s Braggovými mriežkami umožňujú odrážať konkrétne vlnové dĺžky a posielať ich rôznymi cestami.
Z tohto článku môžete mať o optickom obehovom prístroji základný dojem. Efektívne a ekonomické riešenie je použitie optického obehového čerpadla na smerovanie svetelného signálu s minimálnymi stratami. Ak vás zaujímajú produkty optických cirkulátorov, vitajte na stránkach FOCC, kde nájdete ďalšie informácie.
