3-Port PM-Glasfaser-Lichtwellenleiter-Zirkulator 1550nm für EDFA-Glasfaserlaser / Glasfasersensorik

Der Polarisationserhaltende optische Zirkulator ist ein passives Drei-Port-Gerät, das speziell für C-Band-Anwendungen bei 1550 nm entwickelt wurde. Er arbeitet typischerweise bei 1550nm mit einer Bandbreite von ±30nm. Durch die Verwendung einer unidirektionalen Übertragungsstruktur von Port1→Port2 und Port2→Port3 dient er zur geordneten Trennung und Führung von optischen Signalen, die sich in einem System in unterschiedlichen Richtungen ausbreiten. Das Gerät verwendet Corning PM1550 Panda-Typ Polarisationserhaltende Faser als Pigtail-Material, was eine ausgezeichnete Polarisationserhaltungsfähigkeit während des Betriebs auf der Langsamachse gewährleistet. Die typische Einfügedämpfung beträgt ≤0,7dB, und die maximale Einfügedämpfung überschreitet nicht 0,9dB im Betriebstemperaturbereich von -5 bis +70°C, wodurch ein gutes Gleichgewicht zwischen geringer Dämpfung und Umgebungsstabilität erreicht wird. Das Stahlrohrgehäuse misst Ø5,5 * L50mm und unterstützt verschiedene Mantelgrößen (0,25/0,9/2,0/3,0mm) sowie unterschiedliche Längen von Pigtails und Steckverbindern, was eine flexible Integration und Verkabelung in Modulen, Gehäusen oder experimentellen Plattformen erleichtert.

Auf Systemanwendungsebene werden Polarisationserhaltende Glasfaser-Optikzirkulatoren häufig in polarisationssensitiven Szenarien wie EDFA-Glasfaserverstärkern, Glasfaserlasern, Glasfaser-Sensoriksystemen und verschiedenen optischen Instrumenten eingesetzt. Für EDFAs können sie die gerichtete Trennung von vorwärts und rückwärts gerichteter verstärkter spontaner Emission (ASE) zur Verstärkungsüberwachung und zum Schutz steuern; in Glasfaserlasern können sie unidirektionale Resonanzschleifen aufbauen, Reflexionsrückkopplungen unterdrücken und die Laserstabilität verbessern; in Glasfaser-Sensorik- und Messsystemen können sie einfallendes und reflektiertes Licht entlang fester Pfade zu verschiedenen Ports leiten, was den Aufbau von interferometrischen, reflektiven oder verteilten Sensorik-Links erleichtert; in Präzisions-Optikprüfinstrumenten werden Zirkulatoren häufig zur Trennung von Sende-/Empfangskanälen und zur Richtungsverwaltung mehrstufiger optischer Pfade verwendet, wodurch die Systemstruktur klarer und einfacher zu debuggen und zu warten ist.

Aus Sicht der Kernleistung zeichnet sich dieser Polarisationserhaltende Zirkulator durch geringe Einfügedämpfung, hohe Isolation, hohen Extinktionsverhältnis und hohen Rückflussdämpfung aus. Die typische Isolation beträgt 46dB, mit einer minimalen Isolation von ≥40dB, wodurch Rückwärtslecks und Mehrwege-Reflexionen effektiv blockiert und das Signal-Rausch-Verhältnis des optischen Systems erheblich verbessert wird. Die typische Einfügedämpfung beträgt ≤0,7dB, und ≤0,9dB unter vollständigen Temperaturbedingungen, was zur Entlastung des Link-Leistungsbudgets beiträgt. Das Polarisations-Extinktionsverhältnis des Geräts beträgt ≥22dB, was eine gute Polarisationsselektivität und Stabilität im Langsamachsen-Betriebsmodus gewährleistet. Gleichzeitig beträgt die Übersprechung ≥50dB und die Rückflussdämpfung ≥50dB, wodurch Port-Reflexionen und Bypass-Signale effektiv unterdrückt werden, die die Sender und Vorverstärker-Optikgeräte stören könnten. Die maximal zu handhabende optische Leistung beträgt ≤300mW, was den Anforderungen der meisten C-Band-Anwendungen mit mittlerer Leistung entspricht. Es ist wichtig zu beachten, dass die Spezifikationen für die Version ohne Stecker gelten. Das Hinzufügen eines Steckverbinders erhöht die Einfügedämpfung um ca. 0,3 dB, reduziert die Rückflussdämpfung um ca. 5 dB und verringert das Extinktionsverhältnis um ca. 2 dB, was Ingenieuren eine genaue Bewertung bei der Link-Budgetierung erleichtert.

Aus Sicht der Systemintegration und des optischen Pfaddesigns kann dieser Polarisationserhaltende Zirkulator unabhängig oder in Kombination mit anderen passiven/aktiven Geräten verwendet werden, um verschiedene Funktionsmodule zu bilden. Typische Anwendungen umfassen: Kaskadierung mit FBGs (Glasfaser-Gratings) oder Schmalbandfiltern zur unidirektionalen Beladung/Entladung von Signalen spezifischer Wellenlängen – zum Beispiel, um ein Signal vom Hauptlichtweg zum Überwachungsport zu extrahieren oder eine spezifische Wellenlänge in einen bestehenden Link einzuspeisen; in Glasfaserlasern oder Verstärkermodulen, zur gerichteten Trennung des Überwachungslichtwegs vom Hauptsignalweg, um einen Online-Leistungsüberwachungs- und Fehlerdiagnosekanal aufzubauen; in reflektiven Sensoriksystemen, kann das Sondenlicht durch Port1 gesendet, über den Sensorarm zu Port2 reflektiert und dann von Port3 zum Sondenende ausgegeben werden, wodurch eine klare Trennung des "Sende-Sensor-Empfangs"-Pfades erreicht und die Topologie des optischen Pfades vereinfacht wird. In Laboren und F&E-Plattformen verwenden Ingenieure ihn häufig zum Aufbau von unidirektionalen Ringresonatoren, zur Unterdrückung von Echo-Pfaden oder zum Aufbau komplexer Interferenzstrukturen, wodurch experimentelle optische Pfade eine höhere Steuerbarkeit bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Polarisationskonsistenz erhalten.

Im Vergleich zu gewöhnlichen Singlemode-Glasfaser-Zirkulatoren bietet dieser Polarisationserhaltende Zirkulator erhebliche Vorteile bei der Polarisationskontrolle und Systemvorhersagbarkeit. Er verwendet Panda-Typ PM-Faser, und seine Struktur richtet die PM-Faser und die Steckverbinder-Kodierung mit der Langsamachse aus und unterdrückt gleichzeitig die Schnellachse, wodurch Ingenieure eine klare Identifizierung und Aufrechterhaltung einer einheitlichen Polarisationsrichtung während des Spleißens und der Installation ermöglicht wird. Dies reduziert erheblich Leistungsschwankungen, Phasenfehler oder Messinstabilitäten, die durch zufällige Polarisationsdrift verursacht werden. Die Kombination aus hoher Isolation, hoher Rückflussdämpfung und geringer Einfügedämpfung ermöglicht die Reduzierung von zusätzlichem Rauschen und Übersprechen in komplexen optischen Netzwerken und Hochpräzisionsmesssystemen, wodurch das gesamte Signal-Rausch-Verhältnis und die Langzeitstabilität verbessert werden. Gleichzeitig können durch standardisierte Bestellinformationskodierung Benutzer mehrere Dimensionen wie die Anzahl der Ports (3-Port/2*2), die Betriebswellenlänge (1064/1310/1480/1550/1650nm), die Anzahl der Stufen (einzeln/doppelt), den Pakettyp (Stahlrohr/Kassette), den Pigtail-Typ und die Länge, die Mantel-Spezifikationen und den Steckverbinder-Typ anpassen, wodurch Designkosten reduziert und die Projektanpassungsfähigkeit verbessert wird.

Insgesamt ist der 1550nm Polarisationserhaltende Optische Zirkulator eine Schlüsselkomponente für polarisationssensitive Glasfaser-Systeme, die eine hervorragende Leistung in Bezug auf geringe Einfügedämpfung, hohe Isolation, hohen Extinktionsverhältnis, hohe Rückflussdämpfung und Umgebungsanpassungsfähigkeit aufweist. Er kann unidirektionale optische Pfade in EDFAs, Glasfaserlasern, Sensoriksystemen und optischen Instrumenten zuverlässig verwalten, und seine flexible Verpackung und vielfältigen Anpassungsoptionen können unterschiedliche strukturelle und Schnittstellenanforderungen in verschiedenen experimentellen und technischen Projekten erfüllen. Für Gerätehersteller und Systemintegratoren, die eine stabile Orientierungssteuerung, Polarisationserhaltung und Leistungsverwaltung auf begrenztem Raum erreichen möchten, bietet dieser Polarisationserhaltende Zirkulator eine ausgereifte, zuverlässige und einfach zu integrierende Lösung und legt eine solide Gerätebasis für den Aufbau von Hochleistungs-C-Band-Optik-Links und photonischen Systemen der nächsten Generation.