受動光学部品：光サーキュレーター

通信効率の増大する要求を満たすために、光サーキュレータは光の損失を最小限に抑えるため、常に光ファイバシステムに光サーキュレータを適用します。光サーキュレータは、光通信システムで使用されるデバイスで、電子サーキュレータの動作と同様に、光ファイバ内を反対方向に進む光信号を分離するために使用できます。

コンポーネントと動作原理
通常、光サーキュレータは、偏光ビームスプリッタ、反射プリズム、ブリーフリンジェントブロック、ファラデー回転子、位相差板のような光学部品で構成されています。

光サーキュレータの操作方法は、光アイソレータに似ています。ファラデー回転子を一方向に進む光は、特定の方向に偏光が回転します。ファラデー回転子に反対方向から入射する光は、位相が反対方向に回転します（光の伝播方向に対して）。これを見る別の方法は、光がその進行方向に関係なく、回転子に対して常に同じ方向に回転するということです。 3ポートサーキュレータでは、信号がポート1からポート2に送信され、別の信号がポート2からポート3に送信され、3番目の信号がポート3からポート1に送信されます。 。

タイプ
ポートの数によって、光サーキュレータは通常3つのタイプ、3ポート、4ポート、および6ポートに分類されます。一般に、3ポートと4ポートのサーキュレーターは非常に一般的ですが、6ポートのサーキュレーターはあまり一般的ではありません。どのタイプの光サーキュレータでも、そのようなサーキュレータのポートのいずれかから送信される光は、他のポートにリダイレクトできます。

動作原理に関して、光サーキュレータは、従来型、導波管型、ホログラフィック型の3つのタイプに分類できます。従来の光サーキュレータは、主に空間ウォークオフ偏光子（SWP）、ファラデー回転子（FR）、および半波長板（Hs）を適用してその機能を実装します。導波管光サーキュレータは、SWPの機能を実装するために導波管マッハツェンダー干渉計を利用します。ホログラフィック光サーキュレーターは、ホログラフィック光学素子を適用して、従来のSWPを置き換えます。

偏光特性に応じて、光サーキュレータは、偏光維持（PM）と偏光無依存（PI）の2つのタイプに分類できます。 PM光サーキュレータは偏光維持ファイバで製造されているため、40Gbpsシステムやラマンポンプアプリケーションなどの偏光維持アプリケーションに最適です。 PI光サーキュレーターは、コンパクトで高性能な光波コンポーネントです。このコンポーネントは、高いアイソレーション、低い挿入損失、低い偏光依存損失（PDL）、および高い安定性と信頼性を備えています。高密度波長分割多重（DWDM）システム、高速システム、および双方向通信システムで、ファイバグレーティングや他の反射コンポーネントと組み合わせて広く使用されています。

用途
光サーキュレータは、ファイバ通信システム内のさまざまなアプリケーションに適用されます。高度な光通信システムでは、光サーキュレーターは双方向伝送、波長分割多重ネットワーク、ファイバーアンプシステム、光時間領域反射計などに使用されます。

結論
高いアイソレーション、低い挿入損失、低いクロストーク、および広い帯域幅の主要な機能により、光サーキュレータをトランスミッタ、レシーバ、アンプと同じデバイスに組み込むことができます。光サーキュレータの詳細については、FiberJP.comをご覧ください。