8 ключевых применений оптических циркуляторов, не чувствительных к поляризации

Развитие технологий непременно влечёт за собой пропорциональное увеличение размеров и сложности волоконно-оптических систем связи. Всё большее число сигналов необходимо обрабатывать в кратчайшие сроки — оптические циркуляторы, не чувствительные к поляризации, позволяют перераспределять световые потоки с высокой точностью, без потери их исходных характеристик. 

Что такое оптические циркуляторы, не чувствительные к поляризации?

Это сложный оптический компонент, позволяющий свету перемещаться в заданном направлении без помех. В отличие от традиционных оптических элементов, такие циркуляторы могут работать с сигналами независимо от их состояния поляризации. Эта уникальная возможность делает их незаменимыми в сложных оптических системах, где важна целостность сигнала.

Оптический циркулятор — это многопортовое оптическое устройство, обладающее нерекурсивными свойствами. Типичная структура включает 3 порта. Как показано на рисунке 1, если свет вводится через порт 1, он выходит через порт 2. Если свет вводится через порт 2, он выходит через порт 3. Таким образом, эти три порта образуют непрерывный канал. Потери при этом минимальны.

На рисунке 2 показана схема оптического циркулятора, нечувствительного к поляризации. Для достижения высокой точности и минимизации возможных потерь, в конструкции циркулятора используется материал YVO4 с двулучепреломляющими свойствами в качестве светоделителей и Bi-YIG для Фарадеевских вращателей. 

Ключевые особенности

• Стабильная работа при любых состояниях поляризации.
• Минимальные потери сигнала при передаче. 
• Повышенные возможности маршрутизации сигналов.
• Повышение надёжности оптических сетей.
• Широкая применимость в различных технологических областях. 

Сценарии использования

1. Телекоммуникационные сети
Оптические циркуляторы широко используются в телекоммуникационных сетях для управления сложной маршрутизацией сигналов. Они обеспечивают одновременную двунаправленную передачу данных без помех. Благодаря возможности направлять сигналы по заданным траекториям, циркуляторы повышают эффективность сети и снижают потери сигнала. Телекоммуникационные компании используют их для создания надёжной инфраструктуры связи.

2. Волоконно-оптические системы датчиков
Использование оптических циркуляторов в волоконно-оптических системах датчиков позволяет оптимизировать эффективность распределительных участков сети, повышая точность получения данных об окружающей среде – например, температурных колебаний, деформаций материалов, структурной целостности объектов.

3. Медицинские системы визуализации
В медицинских системах визуализации, таких как оптическая когерентная томография (ОКТ), использование оптических циркуляторов, не чувствительных к поляризации, позволяет добиться более точного управления световыми сигналами, улучшая качество снимков с высоким разрешением. Это позволяет врачам получать более чёткую и детальную диагностическую информацию.

4. Аэрокосмические и оборонные технологии
В аэрокосмической и военной технике циркуляторы применяются для создания передовых сенсорных и коммуникационных систем. Конструкционные особенности циркуляторов обеспечивают высокую стабильность работы в экстремальных условиях окружающей среды, что позволяет применять их для создания надёжных оптических датчиков для навигации, отслеживания и связи.

5. Лазерные системы связи
В лазерных системах связи циркуляторы используются для управления сложными оптическими сигналами, обеспечивая их более эффективную маршрутизацию в оптических сетях свободного пространства. Их способность стабильно работать при любых состояниях поляризации повышает надёжность передачи данных.

6. Научные исследования и инструментальные средства
В научных исследованиях циркуляторы находят применение в спектроскопии, квантовой оптике и передовом исследовательском оборудовании. Они обеспечивают точное управление световыми сигналами, что важно для проведения точных экспериментов и измерений.

7. Промышленные системы мониторинга
В промышленных условиях циркуляторы применяются для создания надёжных систем оптического мониторинга. Они интегрируются в распределённые сенсорные сети для измерения температуры, деформации и других ключевых параметров в производственных процессах.

8. Мониторинг в возобновляемой энергетике
В солнечных и ветряных энергетических системах циркуляторы обеспечивают точное управление оптическими сигналами. Это помогает эффективно отслеживать параметры работы систем, предоставляя точные данные о производительности.

Оптические циркуляторы, нечувствительные к поляризации, уже зарекомендовали себя как универсальные устройства, востребованные в самых различных областях — от телекоммуникаций и промышленного мониторинга до медицины и возобновляемой энергетики. Их высокая надёжность, минимальные потери и способность работать с сигналами любого типа поляризации делают их незаменимыми для сложных оптических систем. Рассмотрим примеры продукции, которые воплощают в себе все перечисленные преимущества.

Примеры продукции

Специалисты компании «Специальные Системы. Фотоника» совместно с нашими партнерами DK Photonics подготовили широкий каталог из моделей нескольких конфигураций – с тремя и четырьмя портами. 

Одномодовые (SM) оптоволоконные циркуляторы, три порта

Трехпортовые одномодовые оптические циркуляторы представлены в двух форм-факторах: волоконные компактные циркуляторы, и циркуляторы на основе кристалла тербиево-галлиевого граната.

Основные технические характеристики:

• Рабочий диапазон длин волн 532 – 2000 нм.
• Высокая изоляция до 50 дБ.
• Низкие вносимые потери < 3,5 дБ.

Более подробно ознакомиться с представленными моделями Вы можете в соответствующем разделе каталога.

Одномодовые (SM) оптоволоконные циркуляторы, четыре порта

Основные технические характеристики:

• Рабочий диапазон длин волн от 1310 нм до C + L диапазона.
• Высокая изоляция до 50 дБ. 
• Низкие вносимые потери.

Более подробно ознакомиться с моделями Вы можете в соответствующем разделе каталога.

Компания «Специальные Системы. Фотоника» является эксклюзивным дистрибьютором представленных решений и оказывает техническую поддержку на территории России и ЕАЭС.

Наши специалисты будут рады предоставить Вам любую дополнительную информацию и подобрать оптимальное решение под Ваши задачи. Для оформления заказа или получения консультации, пожалуйста, свяжитесь с нами.