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Quinta 13 Maio, 2021 | RSS Feed

Introdução ao Circulador Ótico

por www.fiber-mart.com

Circulador Ótico



A comunicação de fibra óptica nos trouxe uma nova sociedade da Internet. Para melhor suportar uma rede óptica, uma variedade de componentes ópticos e tecnologias relacionadas são necessários. Eles têm contribuído para a evolução da comunicação óptica, melhorando as funcionalidades, confiabilidade e eficiência econômica das redes ópticas. Os componentes ópticos passivos são a pedra fundamental dos sistemas de rede óptica, e o circulador é um deles. Este tutorial irá apresentá-lo de forma abrangente


O que é o circulador de fibra óptica? Como funciona um circulador?



O Fiber Circulator é um dispositivo não recíproco que direciona um sinal óptico de uma porta para a próxima, em apenas uma direção de cada vez. Embora a direção do sinal óptico possa ser redirecionada conforme necessário, o sinal óptico deve passar pelas portas sequencialmente (ou seja, da porta 1 para a porta 2, antes de viajar para a porta 3). Além disso, pode ser usado para obter transmissão bidirecional em uma única fibra. Por causa de seu alto isolamento das potências ópticas refletidas e de entrada e sua baixa perda de inserção, é amplamente utilizado em sistemas de comunicação avançados e aplicações de sensores de fibra óptica.

Como funciona o circulador de fibra óptica?

Funciona de forma semelhante ao isolador óptico que também utiliza rotadores Faraday, porém sua construção é mais complexa. Sua onda de luz de propagação reversa é direcionada a uma terceira porta para saída, em vez de ser perdida. A Figura 1 (a) mostra um circulador de fibra óptica de três portas. Um sinal de entrada (λ1) na Porta 1 sai na Porta 2, um sinal de entrada (λ2) na Porta 2 sai na Porta 3 e um sinal de entrada (λ3) na Porta 3 sai na Porta 1. Da mesma forma, em um circulador de quatro portas, conforme mostrado na Figura 1 (b), um poderia ter, idealmente, quatro entradas e quatro saídas. Na prática, muitos aplicativos não precisam de quatro entradas e quatro saídas. Portanto, em um circulador de quatro portas, é comum ter três portas de entrada e três portas de saída. Isso é feito tornando a porta 1 uma porta apenas de entrada, as portas 2 e 3 de entrada e saída e a porta 4 uma porta apenas de saída.

Tipos de circuladores

De acordo com o número de portas, os circuladores de fibra óptica geralmente podem ser classificados em três tipos: 3 portas, 4 portas e 6 portas. Em geral, circuladores de 3 e 4 portas são bastante comuns, enquanto os circuladores de 6 portas são menos comumente usados. Independentemente do tipo de porta dos circuladores de Fibra ótica, a luz ótica transmitida de qualquer uma das portas em tais circuladores pode ser redirecionada para qualquer outra porta.

Além disso, os circuladores de fibra óptica também podem ser classificados em dois tipos no mercado: Polarization Maintaining (PM) e Polarization Insensitive (PI). O circulador PM é fabricado com fibra de manutenção de polarização, tornando-os ideais para aplicações de manutenção de polarização, como sistemas de 40 Gbps ou aplicações de bomba Raman. Eles também são usados ​​em amplificadores de passagem dupla e em Módulos de Compensação de Dispersão (DCMs). O circulador de fibra PI é um componente de onda de luz compacto e de alto desempenho. Este componente fornece alto isolamento, baixa perda de inserção, baixa perda dependente de polarização (PDL) e alta estabilidade e confiabilidade. É amplamente utilizado em combinação com grades de fibra e outros componentes reflexivos em sistemas de Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda Densa (DWDM), sistemas de alta velocidade e sistemas de comunicação bidirecional.

Aplicações de circuladores de fibra ótica

O circulador de fibra óptica suporta portas bidirecionais e permite que uma única fibra seja usada para transmissão e recepção de um sinal óptico. É amplamente utilizado em muitas aplicações, como redes DWDM, modo de dispersão de polarização, compensação de dispersão cromática, Multiplexadores ópticos de adição (OADMs), amplificadores ópticos e sensores de fibra óptica.

Redes DWDM

O circulador Fibermart pode ser usado para descartar um canal óptico de um sistema DWDM usando uma grade de Bragg de fibra (FBG) (mostrado na Figura 2). Os canais de entrada DWDM são acoplados à porta 1 do dispositivo com um dispositivo FBG conectado à porta 2. O comprimento de onda único refletido do FBG, em seguida, entra novamente no circulador fibremart na porta 2 e é encaminhado de acordo com a porta 3. Os sinais restantes passam pelo FBG e saia na fibra superior.

Aplicativo DWDM 1
Figura 2. Circulador usado para lançar um canal óptico de um sistema DWDM usando um FBG

Além disso, o circulador de fibra óptica também é usado para separar sinais de propagação para frente e para trás com 50 dB de isolamento (proteção da fibra de entrada contra o retorno de energia enquanto utiliza a luz rejeitada) em sistemas DWDM. O circulador de fibra óptica também fornece um nível de cross-talk (a relação entre a potência de saída produzida pela entrada desejada e a potência de saída produzida por entradas indesejadas) de mais de 60 dB. Isso permite que uma única fibra transmita efetivamente um sinal bidirecional. (Mostrado na Figura 3)






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