Ако някога сте проектирали или инсталирали PON мрежа, CATV разпределителна система или кран за наблюдение на оптични влакна, вие сте използвали съединител за оптични влакна. И ако сте избрали грешния - грешно съотношение на разделяне, грешна технология, грешен прозорец с дължина на вълната -, ще разберете по трудния начин, когато абонатите в края на линията не са получили сигнал или вашите OTDR показания нямат смисъл.
Оптичните съединители са пасивни устройства, които разделят, комбинират или преразпределят оптични сигнали. Звучат просто. Процесът на подбор не е такъв. Това ръководство обхваща как двете основни производствени технологии всъщност се различават по отношение на производителността, как да изчислите бюджета на загубите за вашето конкретно съотношение на разделяне и как да изберете правилния съединител за FTTH, мониторинг на центъра за данни, CATV и тестови приложения.
Какво всъщност прави оптичният съединител
Оптичният съединител приема оптичен сигнал от едно или повече входни влакна и го разпределя към две или повече изходни влакна - или обратното. Сигналът остава в оптичния домейн през цялото време. Без електрическо преобразуване. Не е необходим източник на захранване. Ето защо те се наричат пасивни устройства.
Уловката: разделянето на светлина означава разделяне на мощността. Всеки път, когато разделяте сигнал, всеки изходен порт получава по-малко мощност от входа. Перфектното разделяне 1×2 50/50 дава на всеки изход точно половината от входната мощност -, което е минимум 3,0 dB загуба на изходен порт, чисто от физиката на разделяне на енергията. Устройствата от-реалния свят добавят малко излишни загуби към този теоретичен минимум.
Тази загуба е кумулативна. Разделянето 1 × 4 струва поне 6,0 dB. 1×8 струва 9,0 dB. 1×32 струва 15,0 dB. Разбирането на това е в основата на всяко решение за избор на съединител - ако вашият бюджет за връзка не може да поеме загубата на разделяне, нито един съединител в света няма да накара мрежата да работи.
FBT срещу PLC: Двете технологии, които имат значение
Има много начини за производство на оптични съединители, но на практика доминират две технологии: FBT (Fused Biconical Taper) и PLC (Planar Lightwave Circuit).
FBT съединители
FBT съединителите се правят чрез усукване на две или повече голи влакна заедно, след което нагряване и разтягане (сливане и стесняване) на кръстовището, докато сърцевините на влакната са достатъчно близо, за да може светлината да се свърже между тях. Съотношението на разделяне се контролира от дължината и степента на конусността.
Силни страни:
- По-ниска цена за малък брой портове (1×2, 1×4, 2×2)
- Може да се настрои лесно и евтино за неравни съотношения на разделяне (напр. 10/90, 20/80, 30/70)
- Добра производителност в тесен прозорец с дължина на вълната
- Малък размер на опаковката за лесно разделяне
Ограничения:
- Еднородността се влошава с увеличаване на броя на портовете - 1×8 FBT има забележимо неравномерно разпределение на мощността между изходите
- Загуба-зависеща от дължината на вълната: производителността при 1310 nm и 1550 nm може да се различава значително, освен ако не е посочено като двоен-прозорец
- Практически ограничен до 1 × 32 максимум, с лоша равномерност над 1 × 8
- Всеки допълнителен разделен етап е отделно разтопено съединение, което увеличава кумулативната излишна загуба
Най-добро за:кран съединители за наблюдение (90/10, 95/5), малко CATV разпределение, двупосочни 2×2 съединители, разход-чувствителни ниско-разделяне на броя.
PLC сплитери
PLC сплитериизползвайте полупроводникова литография за ецване на оптични вълноводни вериги върху субстрат от силициево стъкло. Разделянето се случва на чип - мислете за него като за малка оптична платка. Входните и изходните влакнести масиви са свързани към чипа.
Силни страни:
- Отлична еднородност във всички изходни портове - 1×32 PLC доставя почти идентична мощност на всеки порт
- Широколентов по дизайн: работи през 1260–1650 nm без-зависима от дължината на вълната вариация
- Мащабира ефективно до голям брой портове (1×64, 2×64)
- Компактен за високи коефициенти на разделяне - 1×32 PLC е малко по-голям от 1×4 FBT
- По-добра дългосрочна{0}}стабилност и температурни характеристики
Ограничения:
- По-висока цена от FBT за малък брой портове (1×2, 1×4)
- По-малко гъвкави за персонализирани неравни съотношения на разделяне - повечето PLC сплитери са равни-разделени само
- Малко по-висока минимална вмъкната загуба при 1×2 в сравнение с FBT (обикновено 3,8 dB срещу . 3.4 dB)
Най-добро за:GPON/XGS-Внедряване на PON FTTH (1×8, 1×16, 1×32, 1×64), всяко приложение, изискващо равномерно разпределение на мощността, широколентови системи, пренасящи множество дължини на вълната.
Сравнението
| Параметър | Съединител FBT | PLC сплитер |
|---|---|---|
| технология | Конус от разтопени влакна | Литографски вълновод върху силициев чип |
| Практични максимални портове | 1×32 (1×8 оптимално) | 1×64 (или 2×64) |
| Еднородност (1×8) | ±1,0–2,0 dB вариация | ±0,5–0,8 dB вариация |
| Диапазон на дължината на вълната | Единичен или двоен прозорец (1310/1550 nm) | Широколентов 1260–1650 nm |
| Неравни съотношения на разделяне | Лесно и евтино (10/90, 20/80 и т.н.) | Трудна / персонализирана поръчка |
| Работна темп | -20 градуса до +70 градуса типично | -40 градуса до +85 градуса типично |
| Цена (1×2) | $ | $$ |
| Цена (1×32) | $$$ (каскаден FBT) | $$ (единичен чип) |
Точката на кръстосване е около 1×8. Под това FBT обикновено е по-евтин. Освен това PLC печели както по отношение на еднообразието, така и по отношение на разходите.
Коефициенти на разделяне и загуба: математиката, от която се нуждаете
Всеки съединител/сплитер има теоретична минимална вмъкната загуба, определена от съотношението на разделяне. Ето референтната таблица:
| Съотношение на разделяне | Теоретична минимална загуба | Типична PLC загуба | Типична FBT загуба |
|---|---|---|---|
| 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 | Не е практично |
Забележете как загубата на FBT се отклонява от PLC с увеличаване на броя на портовете. При 1 × 32 съединителят на FBT може да бъде с 4–5 dB по-лош от PLC - това е разликата между работеща FTTH връзка и неработеща.
Пример от-реален свят: Бюджет за GPON FTTH връзка
Стандартната GPON система (ITU-T G.984) има максимален оптичен бюджет от 28 dB между OLT и ONT. Ето как се подрежда типично внедряване 1×32:
| Компонент | Загуба |
|---|---|
| PLC сплитер (1×32) | 17,0 dB |
| Фидерно влакно (10 km × 0,35 dB/km) | 3,5 dB |
| Разпределително влакно (2 km × 0,35 dB/km) | 0,7 dB |
| SC APC конектори(6 чифта × 0,3 dB) | 1,8 dB |
| Точки на снаждане (4 × 0,1 dB) | 0,4 dB |
| Общо | 23,4 dB |
| Оставащ марж | 4,6 dB |
Този марж от 4,6 dB отчита стареенето, температурните промени и бъдещите снаждания. Ако сте използвали FBT съединител при 21 dB вместо PLC при 17 dB, ще бъдете при 27,4 dB - опасно близо до границата от 28 dB само с марж от 0,6 dB. Един мръсен конектор и сте навън.
Ето защо всеки FTTH оператор използва PLC сплитери за 1×16 и по-високи. Бюджетът на загубата не прощава на FBT излишната загуба при високи коефициенти на разделяне.
Форми на съединители и за какво се използват
Освен съотношението на разделяне и технологията, съединителите се предлагат в различни топологични конфигурации:
Y съединител (1×2):Най-простият сплит. Един вход, два изхода. Използва се за подслушване на сигнали, резервни пътища и двупосочно наблюдение. Предлага се като FBT или PLC.
T съединител (неравно разделяне):1×2 с умишлено неравномерно разпределение - 90/10, 80/20, 70/30. Почти винаги FBT. Използва се за наблюдение на кран, където искате да вземете проби от малка част от сигнала, без значително да намалите мощността на главния път.
X съединител (2×2):Два входа, два изхода. Функционира едновременно като сплитер и комбиниране. От съществено значение за двупосочна комуникация през едно влакно и за изграждане на интерферометрични сензори. Винаги FBT.
Съединител звезда (N×N):Множество входове, множество изходи с равномерно разпределение. Използва се в наследени LAN топологии и някои сензорни мрежи. По-рядко днес.
Съединител за дърво (1×N):Един вход към много изходи. Конфигурацията на работния кон заPLC сплитери в FTTH/PON - 1×8, 1×16, 1×32, 1×64.
Съвети за монтаж и избор
Съпоставете типа конектор с вашата мрежа.Повечето FTTH сплитери завършватSC APC конекториза ниска възвръщаема загуба. Крановете за наблюдение на центъра за данни обикновено използват LC UPC. Дистрибуцията на открито използва сплитери с коси опашки (голи влакна) за снаждане чрез синтез. Посочете конектора по време на поръчка - поле-терминиращ PLC сплитерпигтейлигуби време и внася допълнителни загуби.
Не каскадирайте FBT сплитери, когато можете да използвате един PLC.Виждали сме монтажници да изграждат 1×16 сплит чрез каскадно монтиране на четири степени на 1×2 FBT съединители. Работи на хартия. На практика кумулативната излишна загуба от четири съединителни/конекторни връзки плюс четири отделни FBT устройства изгарят бюджета на връзката. Единичен PLC сплитер 1×16 върши същата работа в едно устройство с по-ниски общи загуби.
Изберете неравномерно разделение за наблюдение на кранове.Ако вмъквате кран за постоянен мониторинг във влакно под напрежение за OTDR или наблюдение на захранването, използвайте съединител 95/5 или 90/10 FBT. Основният път губи само 0,2–0,5 dB, докато портът за кран получава достатъчно сигнал за измерване. Не използвайте разделяне 50/50 за наблюдение - бихте намалили мощността на главния път наполовина без причина.
Проверете съвместимостта на дължината на вълната.Ако системата ви носи 1310 nm, 1490 nm и 1550 nm едновременно (типично за GPON с видео наслагване), използвайте широколентов PLC сплитер, а не FBT с един-прозорец. FBT съединителите с един-прозорец могат да покажат 1–3 dB допълнителни загуби при дължини на вълните извън своя проектен прозорец.
Тествайте след монтаж.Измерете вмъкнатата загуба на всеки порт на сплитер с калибриран оптичен измервател на мощността. Сравнете със спецификационния лист на производителя. Ако някой порт надвишава спецификацията с повече от 0,5 dB, проверете за мръсни конектори или лоши снаждания, преди да обвините сплитера.
Често задавани въпроси
Каква е разликата между съединител, сплитер и комбинатор?
Всички те са подмножества от едно и също семейство устройства. Сплитерът има един вход и множество изходи (1×N). Комбинаторът има множество входове и един изход (N×1) -, физически идентичен на сплитер, използван в обратна посока. Съединител е общият термин, обхващащ всяка конфигурация: 1×N, N×1, 2×2, N×N.
Мога ли да използвам многомодов съединител на едно-модово влакно?
Не. Едно-модовите и многомодовите съединители са проектирани за различни размери на ядрото (9 µm срещу . 50 µm). Използването на многомодов съединител върху едно-модово влакно причинява изключителни излишни загуби, тъй като геометрията на вълновода не съвпада. Винаги съобразявайте съединителя с типа влакно.
Как да избера между FBT и PLC?
За разделяне 1×2 или 2×2, особено с неравни съотношения, използвайте FBT - по-евтино е и се представя добре. За 1×8 и по-горе или за всяко приложение, изискващо широколентова производителност (multi-wavellength PON), използвайте PLC. Еднородността и предимствата на загубите на PLC при голям брой портове са решаващи.
Къде мога да намеря PLC сплитери и FBT съединители на едро?
Evolux Fiber произвеждаPLC оптични сплитери(1 × 2 до 1 × 64, ABS кутия / голи влакна / касета за монтиране на стелаж-), съединители FBT иоптични конекторис OEM персонализиране и 100% фабрично тестване.Свържете се с нашия екипза обемно ценообразуване, персонализирани съотношения на разделяне и безплатни мостри.
