Dacă ați proiectat sau instalat vreodată o rețea PON, un sistem de distribuție CATV sau un robinet de monitorizare a fibrei, ați folosit un cuplaj de fibră optică. Și dacă ați ales greșit - raport de împărțire greșit, tehnologie greșită, fereastră de lungime de undă greșită -, ați aflat pe calea greșită când abonații de la sfârșitul liniei nu au primit niciun semnal sau citirile dvs. OTDR nu aveau sens.
Cuplajele de fibră optică sunt dispozitive pasive care împart, combină sau redistribuie semnalele optice. Sună simplu. Procesul de selecție nu este. Acest ghid acoperă modul în care cele două tehnologii principale de producție diferă de fapt în ceea ce privește performanța, cum să calculați bugetul de pierdere pentru raportul dvs. de împărțire specific și cum să alegeți cuplul potrivit pentru FTTH, monitorizarea centrului de date, CATV și aplicațiile de testare.
Ce face de fapt un cuplaj de fibră optică
Un cuplaj de fibră optică preia un semnal optic de la una sau mai multe fibre de intrare și îl distribuie la două sau mai multe fibre de ieșire - sau invers. Semnalul rămâne în domeniul optic tot timpul. Fără conversie electrică. Nu este necesară sursa de alimentare. De aceea se numesc dispozitive pasive.
Captura: împărțirea luminii înseamnă împărțirea puterii. De fiecare dată când împărțiți un semnal, fiecare port de ieșire primește mai puțină putere decât intrarea. O împărțire perfectă de 1×2 50/50 oferă fiecărei ieșiri exact jumătate din puterea de intrare -, adică o pierdere de minim 3,0 dB per port de ieșire, pur și simplu din fizica divizării energiei. Dispozitivele-lumii reale adaugă o cantitate mică de pierdere în exces pe lângă acel minim teoretic.
Această pierdere este cumulativă. Un split 1×4 costă cel puțin 6,0 dB. Un 1×8 costă 9,0 dB. Un 1×32 costă 15,0 dB. Înțelegerea acestui lucru este fundamentul fiecărei decizii de selecție a cuplelor - dacă bugetul dvs. de legătură nu poate absorbi pierderea divizată, niciun cuplu din lume nu va face rețeaua să funcționeze.
FBT vs. PLC: cele două tehnologii care contează
Există mai multe moduri de fabricare a cuplelor de fibră optică, dar în practică domină două tehnologii: FBT (Fused Biconical Taper) și PLC (Planar Lightwave Circuit).
Cuplaje FBT
Cuplajele FBT sunt realizate prin răsucirea a două sau mai multe fibre goale împreună, apoi încălzirea și întinderea (fuzionarea și conicitatea) joncțiunii până când miezurile fibrelor sunt suficient de apropiate pentru ca lumina să se cupleze între ele. Raportul de despicare este controlat de lungimea și gradul conicității.
Puncte forte:
- Cost mai mic pentru un număr redus de porturi (1×2, 1×4, 2×2)
- Poate fi reglat la rapoarte de împărțire inegale (de exemplu, 10/90, 20/80, 30/70) ușor și ieftin
- Performanță bună într-o fereastră îngustă de lungime de undă
- Dimensiune mică a pachetului pentru împărțiri simple
Limitări:
- Uniformitatea se degradează pe măsură ce numărul de porturi crește - un FBT 1×8 are o distribuție neuniformă a puterii între ieșiri
- Pierderea-dependentă de lungime de undă: performanța la 1310 nm și 1550 nm poate diferi semnificativ dacă nu este specificată ca fereastră dublă-
- Practic limitat la maximum 1×32, cu uniformitate slabă dincolo de 1×8
- Fiecare treaptă suplimentară de scindare este o joncțiune fuzionată separată, crescând pierderea cumulativă în exces
Cel mai bun pentru:cuplaje de robinet pentru monitorizare (90/10, 95/5), distribuție CATV mică, cuplaje bidirecționale 2×2, divizări de număr redus{-sensibile la costuri.
Splittere PLC
Splittere PLCutilizați litografia cu semiconductori pentru a grava circuitele de ghid de undă optice pe un substrat de sticlă de silice. Divizarea are loc pe un cip - gândiți-vă la el ca pe o placă de circuit optic minuscul. Rețelele de fibre de intrare și de ieșire sunt legate de cip.
Puncte forte:
- O uniformitate excelentă pe toate porturile de ieșire - un PLC 1×32 oferă putere aproape identică fiecărui port
- Bandă largă prin design: funcționează pe 1260–1650 nm fără variații dependente de lungime de undă-
- Scalează eficient la un număr mare de porturi (1×64, 2×64)
- Compact pentru rapoarte mari de împărțire - un PLC 1×32 este abia mai mare decât un FBT 1×4
- Stabilitate mai bună-pe termen lung și performanță la temperatură
Limitări:
- Cost mai mare decât FBT pentru un număr redus de porturi (1×2, 1×4)
- Mai puțin flexibil pentru rapoarte de împărțire inegale personalizate - majoritatea splitterelor PLC sunt egale-doar divizate
- Pierdere minimă de inserție puțin mai mare la 1×2 comparativ cu FBT (de obicei 3,8 dB față de . 3.4 dB)
Cel mai bun pentru:Implementări GPON/XGS-PON FTTH (1×8, 1×16, 1×32, 1×64), orice aplicație care necesită distribuție uniformă a puterii, sisteme de bandă largă care transportă lungimi de undă multiple.
Comparația
| Parametru | Cuplaj FBT | Splitter PLC |
|---|---|---|
| Tehnologie | Conicitate din fibră topită | Ghid de undă litografic pe cip de silice |
| Porturi maxime practice | 1×32 (1×8 optim) | 1×64 (sau 2×64) |
| Uniformitate (1×8) | variație de ±1,0–2,0 dB | variație de ±0,5–0,8 dB |
| Gama de lungimi de unda | Fereastră simplă sau dublă (1310/1550 nm) | Bandă largă 1260–1650 nm |
| Rate de împărțire inegale | Ușor și ieftin (10/90, 20/80 etc.) | Comanda dificila/personalizata |
| Temperatura de functionare | -20 grade până la +70 grade tipic | -40 de grade până la +85 grade tipic |
| Cost (1×2) | $ | $$ |
| Cost (1×32) | $$$ (FBT în cascadă) | $$ (un singur cip) |
Punctul de încrucișare este în jur de 1×8. Sub aceasta, FBT este de obicei mai ieftin. Mai mult decât atât, PLC câștigă atât la uniformitate, cât și la cost.
Ratele de împărțire și pierderea: matematica de care aveți nevoie
Fiecare cuplaj/splitter are o pierdere de inserție minimă teoretică determinată de raportul de împărțire. Iată tabelul de referință:
| Raportul de împărțire | Pierdere minimă teoretică | Pierderea PLC tipică | Pierderea FBT tipică |
|---|---|---|---|
| 1×2 | 3,0 dB | 3,2–3,8 dB | 3,2–3,6 dB |
| 1×4 | 6,0 dB | 6,5–7,2 dB | 6,5–7,5 dB |
| 1×8 | 9,0 dB | 9,5–10,5 dB | 10,0–12,0 dB |
| 1×16 | 12,0 dB | 12,5–13,5 dB | 13,5–16,0 dB |
| 1×32 | 15,0 dB | 15,5–17,0 dB | 17,0–21,0 dB |
| 1×64 | 18,0 dB | 18,5–21,0 dB | Nu practic |
Observați cum pierderea FBT diferă de la PLC pe măsură ce numărul de porturi crește. La 1×32, un cuplaj FBT poate fi cu 4–5 dB mai rău decât PLC -, aceasta este diferența dintre o legătură FTTH funcțională și una nefuncțională.
Exemplu-lumea reală: Bugetul conexiunii GPON FTTH
Un sistem GPON standard (ITU-T G.984) are un buget optic maxim de 28 dB între OLT și ONT. Iată cum se comportă o implementare tipică 1×32:
| Componentă | Pierderi |
|---|---|
| Splitter PLC (1×32) | 17,0 dB |
| Fibră de alimentare (10 km × 0,35 dB/km) | 3,5 dB |
| Fibră de distribuție (2 km × 0,35 dB/km) | 0,7 dB |
| conectori SC APC(6 perechi × 0,3 dB) | 1,8 dB |
| Puncte de îmbinare (4 × 0,1 dB) | 0,4 dB |
| Total | 23,4 dB |
| Marja rămasă | 4,6 dB |
Acea marjă de 4,6 dB ține cont de îmbătrânirea, variația temperaturii și îmbinările viitoare. Dacă ați fi folosit un cuplaj FBT la 21 dB în loc de un PLC la 17 dB, ați fi la 27,4 dB - periculos de aproape de limita de 28 dB cu o marjă de doar 0,6 dB. Un conector murdar și ai plecat.
Acesta este motivul pentru care fiecare operator FTTH folosește splittere PLC pentru 1×16 și mai sus. Bugetul de pierderi nu iartă pierderea în exces FBT la rate de împărțire mari.
Formele de cuplare și pentru ce sunt folosite
Dincolo de raportul de divizare și tehnologie, cuplele vin în diferite configurații topologice:
Cuplaj Y (1×2):Cea mai simplă despărțire. O intrare, două ieșiri. Folosit pentru atingerea semnalului, căi de redundanță și monitorizare bidirecțională. Disponibil ca FBT sau PLC.
Cuplaj T (divizat inegal):Un 1×2 cu distribuție neuniformă în mod intenționat - 90/10, 80/20, 70/30. Aproape întotdeauna FBT. Folosit pentru monitorizarea apei în cazul în care doriți să eșantionați o mică parte a semnalului fără a reduce semnificativ puterea căii principale.
Cuplaj X (2×2):Două intrări, două ieșiri. Funcționează atât ca splitter, cât și ca combinator simultan. Esențial pentru comunicarea bidirecțională pe o singură fibră și pentru construirea de senzori interferometrici. Întotdeauna FBT.
Cuplaj stea (N×N):Intrări multiple, ieșiri multiple cu distribuție egală. Folosit în topologiile LAN vechi și în unele rețele de senzori. Mai puțin obișnuit astăzi.
Cuplaj arbore (1×N):O singură intrare la mai multe ieșiri. Configurația calului de muncă pentruSplittere PLC în FTTH/PON - 1×8, 1×16, 1×32, 1×64.
Sfaturi de instalare și selecție
Potriviți tipul de conector cu rețeaua dvs.Majoritatea splitterelor FTTH se termină înconectori SC APCpentru pierderi reduse de rentabilitate. Robinetele de monitorizare a centrului de date folosesc de obicei LC UPC. Distribuția în aer liber utilizează despărțitoare cu coadă de porc (fibră goală) pentru îmbinarea prin fuziune. Specificați conectorul la momentul comenzii - câmp-terminând separatorul PLCcozipierde timp și introduce pierderi suplimentare.
Nu conectați splitterele FBT în cascadă când puteți utiliza un singur PLC.Am văzut instalatorii construind o divizare 1×16 prin punerea în cascadă a patru etape de cuplaje FBT 1×2. Funcționează pe hârtie. În practică, pierderea în exces cumulativă de la patru joncțiuni de îmbinare/conector plus patru dispozitive FBT separate arde prin bugetul de legătură. Un singur splitter PLC 1×16 face aceeași treabă într-un singur dispozitiv, cu pierderi totale mai mici.
Alegeți împărțiri inegale pentru monitorizarea robinetelor.Dacă introduceți un robinet de monitorizare permanentă într-o fibră live pentru OTDR sau monitorizarea puterii, utilizați un cuplaj FBT 95/5 sau 90/10. Calea principală pierde doar 0,2–0,5 dB, în timp ce portul de atingere primește suficient semnal pentru măsurare. Nu utilizați o împărțire 50/50 pentru a monitoriza - ați reduce puterea căii principale la jumătate fără niciun motiv.
Verificați compatibilitatea lungimii de undă.Dacă sistemul dvs. transportă 1310 nm, 1490 nm și 1550 nm simultan (tipic în GPON cu suprapunere video), utilizați un splitter PLC de bandă largă, nu o fereastră unică-FBT. Cuplajele FBT cu fereastră unică pot prezenta o pierdere suplimentară de 1–3 dB la lungimi de undă din afara ferestrei lor de proiectare.
Testați după instalare.Măsurați pierderea de inserție pe fiecare port splitter cu un contor de putere optic calibrat. Comparați cu fișa de specificații a producătorului. Dacă orice port depășește specificațiile cu mai mult de 0,5 dB, verificați dacă există conectori murdari sau îmbinări proaste înainte de a da vina pe splitter.
Întrebări frecvente
Care este diferența dintre un cuplaj, un splitter și un combinator?
Toate sunt subseturi ale aceleiași familii de dispozitive. Un splitter are o intrare și mai multe ieșiri (1×N). Un combinator are mai multe intrări și o ieșire (N×1) - identice fizic cu un splitter folosit în sens invers. Un cuplaj este termenul general care acoperă orice configurație: 1×N, N×1, 2×2, N×N.
Pot folosi un cuplaj multimod pe fibră cu un singur{0}mod?
Nu. Cuplajele mono-modale și multimodale sunt proiectate pentru diferite dimensiuni ale miezului (9 µm vs. 50 µm). Folosirea unui cuplaj multimod pe fibra mono-mod provoacă pierderi excesive extreme, deoarece geometria ghidului de undă nu se potrivește. Potriviți întotdeauna cuplajul la tipul de fibră.
Cum aleg între FBT și PLC?
Pentru împărțiri 1×2 sau 2×2, în special cu rapoarte inegale, utilizați FBT - este mai ieftin și are performanțe bune. Pentru 1×8 și mai sus, sau pentru orice aplicație care necesită performanță în bandă largă (PON cu mai multe lungimi de undă{-), utilizați PLC. Avantajele de uniformitate și pierderi ale PLC la un număr mare de porturi sunt decisive.
De unde pot furniza splitere PLC și cuple FBT în vrac?
Produce Evolux FiberSplittere de fibră optică PLC(1×2 până la 1×64, cutie ABS/fibră goală/casetă de montare-rack), cuple FBT șiconectori de fibră opticăcu personalizare OEM și testare 100% din fabrică.Contactați echipa noastrăpentru prețuri de volum, rate personalizate de împărțire și mostre gratuite.
