circulador óptico

Un circulador óptico es un dispositivo óptico de tres o cuatro puertos diseñado de tal manera que la luz que entra por un puerto sale por el siguiente. Esto significa que si la luz entra por el puerto 1, se emite por el puerto 2; pero si parte de la luz emitida se refleja de vuelta al circulador, no sale por el puerto 1, sino por el puerto 3. Esto es análogo al funcionamiento de un circulador electrónico . Los circuladores de fibra óptica se utilizan para separar señales ópticas que viajan en direcciones opuestas en una fibra óptica , por ejemplo, para lograr la transmisión bidireccional a través de una sola fibra. ^{[ 1 ]} Debido a su alto aislamiento de las potencias ópticas de entrada y reflejadas y a su baja pérdida de inserción , los circuladores ópticos se utilizan ampliamente en comunicaciones de fibra óptica avanzadas y aplicaciones de sensores de fibra óptica .

Los circuladores ópticos son dispositivos ópticos no recíprocos , lo que significa que los cambios en las propiedades de la luz que los atraviesa no se revierten cuando la luz incide en sentido contrario. Esto solo puede ocurrir cuando se rompe la simetría del sistema, por ejemplo, mediante un campo magnético externo . Un rotador de Faraday es otro ejemplo de dispositivo óptico no recíproco, y de hecho es posible construir un circulador óptico basado en un rotador de Faraday.

En 1965, Ribbens informó sobre una forma temprana de circulador óptico que utilizaba un prisma de Nicol con un rotador de Faraday . ^{[ 2 ]} Con la llegada de la óptica de fibra y de onda guiada , se introdujeron posteriormente circuladores ópticos integrables en guías de onda e independientes de la polarización . ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} El concepto se extendió posteriormente a sistemas de guías de onda fotónicas de silicio . ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]} En 2016, Scheucher et al. demostraron un circulador óptico integrado en fibra cuyo comportamiento no recíproco se originó a partir de la interacción quiral entre un solo átomo de ^85Rb y la luz confinada en un microresonador de modo de galería susurrante . La dirección de enrutamiento del dispositivo está controlada por el estado cuántico interno del átomo y el dispositivo es capaz de enrutar fotones individuales . ^{[ 10 ]}

En 2013, Davoyan y Engheta propusieron un circulador en Y plasmónico a nanoescala basado en tres guías de onda dieléctricas interconectadas con una unión magnetoóptica con nanobarras plasmónicas. ^{[ 11 ]}

• Aislador óptico

• Patente estadounidense 5,909,310 (USPTO) (Patentes de Google)