Ein optischer Zirkulator, ein Gerät, das in optischen Kommunikationssystemen verwendet wird, ist gebaut, um Licht von einer optischen Faser zu einer anderen zu übertragen. Die Bewegung erfolgt in die gleiche Richtung, in der sich das Licht ausbreitet, vom ersten Tor zum zweiten oder vom zweiten zum dritten Tor. Die meisten dieser Geräte haben drei Ports und die eingehenden Lichtstrahlen können nicht zu anderen Ports zurückgehen, was bedeutet, dass das Gerät nicht reziprok ist. Diese optischen Geräte werden verwendet, um Licht von einer unidirektionalen zu einer Duplex-Faser-Kommunikationsverbindung weiterzugeben, und auch in optischen Testinstrumenten wie optischen Zeitbereichsreflektometern.
Ein optischer Zirkulator ähnelt einem optischen Isolator darin, dass er verwendet wird, um Licht vorwärts zu bewegen, obwohl ein Isolator auch funktioniert, um zu verhindern, dass der Lichtstrahl die Richtung umkehrt. Im Isolator gibt es typischerweise einen gewissen Verlust an Lichtenergie, aber der Zirkulator leitet das gesamte Licht zum Ausgangsport und in die nächste optische Faser. Optische Zirkulatoren haben normalerweise drei Ports, aber viele Anwendungen erfordern nur zwei, sodass sie so gebaut werden können, dass sie jegliches Licht blockieren, das auf den dritten Port trifft.
Lichtstrahlen in diesen Geräten können durch die Verwendung von Komponenten wie einem Faraday-Rotator umgeleitet werden. Ein räumlicher Walk-Off-Polarisator teilt das Licht in horizontale und vertikale Strahlen. Licht geht auch durch eine Halbwellenplatte und alle Komponenten im Zirkulator lassen den Strahl in Richtung des Ausgangsanschlusses passieren. Die getrennten Lichtstrahlen im optischen Zirkulator werden durch einen polarisierenden Strahlteilerwürfel und ein Reflektorprisma rekombiniert, bevor sie zur Austrittsöffnung gelangen, die das Licht für die Weiterleitung durch die nächste Faser konditionieren.
Wenn ein optischer Zirkulator in einem Kommunikationssystem verwendet wird, müssen Ingenieure nicht die sonst erforderliche Reihe von Sendern, Empfängern und Verstärkern verwenden. Es ist eine teurere Komponente, aber es werden weniger Teile benötigt und die Glasfaserinfrastruktur wird auch einfacher und zuverlässiger. Umwälzpumpe, Sender und Empfänger können bei Bedarf in dasselbe Gerät eingebaut werden.
Ein faseroptisches System wird auch effizienter, da der optische Zirkulator den Lichtverlust minimiert. Der Strahl geht in eine Richtung mit einer effektiven Trennung der ein- und ausgehenden Signale. Systeme mit Isolatoren und Strahlteilern neigen dazu, einen Teil der Lichtenergie zu entziehen. Ein optischer Zirkulator ist jedoch ein effizientes Mittel zum Übertragen eines Lichtsignals und macht den Entwurf von Kommunikationssystemen wirtschaftlicher.