Ako ste ikada dizajnirali ili instalirali PON mrežu, CATV sistem za distribuciju ili slavinu za praćenje vlakana, koristili ste optičku spojnicu. A ako ste odabrali pogrešan - pogrešan omjer podjele, pogrešnu tehnologiju, pogrešan prozor talasne dužine - otkrili ste na teži način kada pretplatnici na kraju linije nisu dobili signal ili vaša OTDR očitanja nisu imala smisla.
Optički spojnici su pasivni uređaji koji dijele, kombinuju ili redistribuiraju optičke signale. Zvuče jednostavno. Proces selekcije nije. Ovaj vodič pokriva kako se dvije glavne proizvodne tehnologije zapravo razlikuju u performansama, kako izračunati budžet za gubitak za vaš specifični omjer podjele i kako odabrati pravi spojnik za FTTH, nadzor centara podataka, CATV i testne aplikacije.
Šta optički spojnik zapravo radi
Optički spojnik uzima optički signal iz jednog ili više ulaznih vlakana i distribuira ga na dva ili više izlaznih vlakana - ili obrnuto. Signal ostaje u optičkom domenu cijelo vrijeme. Nema električne konverzije. Nije potreban izvor napajanja. Zbog toga se nazivaju pasivnim uređajima.
Kvaka: razdvajanje svjetla znači podjelu snage. Svaki put kada podijelite signal, svaki izlazni port prima manje energije od ulaznog. Savršena podjela 1×2 50/50 daje svakom izlazu tačno polovinu ulazne snage - što je minimalni gubitak od 3,0 dB po izlaznom portu, čisto iz fizike podjele energije. Uređaji iz stvarnog{8}}svijeta dodaju malu količinu viška gubitka povrh tog teorijskog minimuma.
Ovaj gubitak je kumulativan. 1×4 split košta najmanje 6,0 dB. 1×8 košta 9,0 dB. 1×32 košta 15,0 dB. Razumijevanje ovoga je temelj svake odluke o odabiru spojnice - ako vaš budžet veze ne može apsorbirati gubitak podjele, nijedan spojnik na svijetu neće učiniti da mreža radi.
FBT protiv PLC: dvije tehnologije koje su važne
Postoji više načina za proizvodnju optičkih spojnica, ali u praksi dominiraju dvije tehnologije: FBT (Fused Biconical Taper) i PLC (Planar Lightwave Circuit).
FBT spojnice
FBT spojnice se prave uvrtanjem dva ili više golih vlakana zajedno, zatim zagrijavanjem i rastezanjem (spajanjem i sužavanjem) spoja dok se jezgre vlakana ne približe dovoljno da se svjetlost spoji između njih. Odnos cijepanja kontrolira se dužinom i stepenom konusa.
Prednosti:
- Niži trošak za mali broj portova (1×2, 1×4, 2×2)
- Može se podesiti na nejednake omjere podjele (npr. 10/90, 20/80, 30/70) jednostavno i jeftino
- Dobre performanse unutar uskog prozora talasne dužine
- Mala veličina pakovanja za jednostavno razdvajanje
Ograničenja:
- Ujednačenost degradira kako se broj portova povećava - a 1×8 FBT ima primjetno neravnomjernu distribuciju snage po izlazima
- Gubitak ovisan o-valnoj dužini: performanse na 1310 nm i 1550 nm mogu se značajno razlikovati osim ako nije navedeno kao dvostruki-prozor
- Praktično ograničeno na 1×32 maksimum, sa lošom uniformnošću iznad 1×8
- Svaki dodatni razdvojeni stepen je zaseban spojeni spoj, povećavajući kumulativni višak gubitka
Najbolje za:slavine za nadzor (90/10, 95/5), mala CATV distribucija, dvosmjerne 2×2 spojnice, troškovno{6}}osjetljive niske-razdjele.
PLC razdjelnici
PLC razdjelnicikoristite poluvodičku litografiju za urezivanje optičkih talasovodnih kola na podlogu od silicijumskog stakla. Razdvajanje se dešava na čipu - zamišljajte ga kao malu optičku ploču. Ulazni i izlazni nizovi vlakana su vezani za čip.
Prednosti:
- Odlična uniformnost na svim izlaznim portovima - 1×32 PLC isporučuje gotovo identičnu snagu na svaki port
- Širokopojasni po dizajnu: radi na 1260–1650 nm bez varijacije zavisne od talasne dužine-
- Efikasno skalira do velikog broja portova (1×64, 2×64)
- Kompaktan za visoke omjere podjele - PLC 1×32 jedva da je veći od 1×4 FBT
- Bolja dugoročna-stabilnost i performanse temperature
Ograničenja:
- Viši trošak od FBT za mali broj portova (1×2, 1×4)
- Manje fleksibilan za prilagođene nejednake omjere dijeljenja - većina PLC razdjelnika je jednaka-samo podijeljena
- Nešto veći minimalni gubitak umetanja pri 1×2 u poređenju sa FBT (obično 3,8 dB naspram . 3.4 dB)
Najbolje za:GPON/XGS-PON FTTH implementacije (1×8, 1×16, 1×32, 1×64), bilo koja aplikacija koja zahtijeva ujednačenu distribuciju energije, širokopojasni sistemi koji nose više talasnih dužina.
The Comparison
| Parametar | FBT spojnica | PLC Splitter |
|---|---|---|
| Tehnologija | Konus od spojenih vlakana | Litografski talasovod na silicijumskom čipu |
| Praktični maksimalni portovi | 1×32 (1×8 optimalno) | 1×64 (ili 2×64) |
| Ujednačenost (1×8) | Varijacija ±1,0–2,0 dB | Varijacija ±0,5–0,8 dB |
| Opseg talasnih dužina | Jednostruki ili dvostruki prozor (1310/1550 nm) | Širokopojasni 1260–1650 nm |
| Nejednaki omjeri podjele | Lako i jeftino (10/90, 20/80, itd.) | Teška / prilagođena narudžba |
| Radna temp | -20 stepeni do +70 stepen tipično | -40 stepeni do +85 stepen tipično |
| Cijena (1×2) | $ | $$ |
| Cijena (1×32) | $$$ (kaskadno FBT) | $$ (jedan čip) |
Tačka ukrštanja je oko 1×8. Ispod toga, FBT je obično jeftiniji. Iznad toga, PLC pobjeđuje i na uniformnosti i na cijeni.
Podijeljeni omjeri i gubici: matematika koja vam treba
Svaki spojnik/razdjelnik ima teoretski minimalni gubitak umetanja određen omjerom razdvajanja. Evo referentne tabele:
| Split Ratio | Teoretski min. gubitak | Tipični PLC gubitak | Tipični FBT gubitak |
|---|---|---|---|
| 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 | Nije praktično |
Primijetite kako se gubitak FBT-a razlikuje od PLC-a kako se broj portova povećava. Na 1×32, FBT spojnik može biti 4-5 dB lošiji od PLC-a -, to je razlika između radne FTTH veze i mrtve veze.
Primjer iz stvarnog-svijeta: Budžet GPON FTTH veze
Standardni GPON sistem (ITU-T G.984) ima maksimalni optički budžet od 28 dB između OLT-a i ONT-a. Evo kako se tipična 1×32 implementacija slaže:
| Komponenta | Gubitak |
|---|---|
| PLC razdjelnik (1×32) | 17,0 dB |
| Dovodno vlakno (10 km × 0,35 dB/km) | 3,5 dB |
| Distribuciono vlakno (2 km × 0,35 dB/km) | 0,7 dB |
| SC APC konektori(6 parova × 0,3 dB) | 1,8 dB |
| Tačke spajanja (4 × 0,1 dB) | 0,4 dB |
| Ukupno | 23,4 dB |
| Preostala margina | 4,6 dB |
Ta margina od 4,6 dB objašnjava starenje, temperaturne varijacije i buduće spajanje. Da ste koristili FBT spojnicu na 21 dB umjesto PLC na 17 dB, bili biste na 27,4 dB - opasno blizu granice od 28 dB sa samo 0,6 dB margine. Jedan prljavi konektor i vani.
Zbog toga svaki FTTH operater koristi PLC razdjelnike za 1×16 i više. Budžet gubitaka ne oprašta FBT višak gubitaka pri visokim omjerima podjele.
Oblici spojnica i za šta se koriste
Osim omjera podjele i tehnologije, spojnice dolaze u različitim topološkim konfiguracijama:
Y spojnica (1×2):Najjednostavniji split. Jedan ulaz, dva izlaza. Koristi se za prisluškivanje signala, redundantne putanje i dvosmjerno praćenje. Dostupan kao FBT ili PLC.
T spojnica (nejednaka podjela):1×2 sa namjerno neravnomjernom distribucijom - 90/10, 80/20, 70/30. Gotovo uvijek FBT. Koristi se za praćenje slavine gdje želite uzorkovati mali dio signala bez značajnog smanjenja snage glavnog puta.
X spojnica (2×2):Dva ulaza, dva izlaza. Funkcioniše i kao razdjelnik i kao kombinator istovremeno. Neophodan za dvosmjernu komunikaciju preko jednog vlakna i za izgradnju interferometrijskih senzora. Uvijek FBT.
Zvezdasta spojnica (N×N):Višestruki ulazi, višestruki izlazi sa jednakom distribucijom. Koristi se u starim LAN topologijama i nekim senzorskim mrežama. Manje uobičajeno danas.
Spojnica za drvo (1×N):Jedan ulaz na više izlaza. Konfiguracija radnog konja zaPLC razdjelnici u FTTH/PON - 1×8, 1×16, 1×32, 1×64.
Savjeti za instalaciju i odabir
Uskladite tip konektora sa svojom mrežom.Većina FTTH razdjelnika završava se uSC APC konektoriza male povratne gubitke. Slavine za nadzor centara podataka obično koriste LC UPC. Distribucija na otvorenom koristi razdjelnike s pigtailom (gola vlakna) za spajanje fuzijom. Odredite konektor u polju za vrijeme narudžbe --završetak PLC razdjelnikapigtailsgubi vrijeme i unosi dodatne gubitke.
Nemojte kaskadno spajati FBT razdjelnike kada možete koristiti jedan PLC.Vidjeli smo kako instalateri prave 1×16 split kaskadom četiri stepena 1×2 FBT spojnica. Radi na papiru. U praksi, kumulativni višak gubitka od četiri spoja/konektora plus četiri odvojena FBT uređaja sagorijeva budžet veze. Jedan 1×16 PLC razdjelnik radi isti posao u jednom uređaju sa manjim ukupnim gubicima.
Odaberite nejednake podjele za praćenje slavina.Ako umetnete trajni nadzorni priključak u živo vlakno za OTDR ili praćenje napajanja, koristite 95/5 ili 90/10 FBT spojnicu. Glavni put gubi samo 0,2–0,5 dB, dok priključak za slavinu dobija dovoljno signala za mjerenje. Nemojte koristiti podjelu 50/50 za praćenje - da biste prepolovili napajanje glavnog puta bez razloga.
Provjerite kompatibilnost talasnih dužina.Ako vaš sistem istovremeno prenosi 1310 nm, 1490 nm i 1550 nm (tipično za GPON sa video preklapanjem), koristite širokopojasni PLC razdjelnik, a ne FBT s jednim-prozorom. FBT spojnici sa jednim-prozorom mogu pokazati dodatni gubitak od 1–3 dB na talasnim dužinama izvan okvira njihovog dizajna.
Test nakon instalacije.Izmjerite gubitak umetanja na svakom portu razdjelnika pomoću kalibriranog optičkog mjerača snage. Uporedite sa specifikacijama proizvođača. Ako bilo koji port premašuje specifikaciju za više od 0,5 dB, provjerite ima li prljavih konektora ili loših spojeva prije nego okrivite razdjelnik.
Često postavljana pitanja
Koja je razlika između spojnice, razdjelnika i spojnika?
Svi su podskupovi iste porodice uređaja. Razdjelnik ima jedan ulaz i više izlaza (1×N). Kombinator ima više ulaza i jedan izlaz (N×1) - fizički identičan razdjelniku koji se koristi u obrnutom smjeru. Spojnica je opšti pojam koji pokriva bilo koju konfiguraciju: 1×N, N×1, 2×2, N×N.
Mogu li koristiti višemodnu spojnicu na jednom-modnom vlaknu?
Ne. Jednomodni i višemodni spojnici su dizajnirani za različite veličine jezgra (9 µm vs . 50 µm). Korištenje višemodnog sprežnika na jednom-modnom vlaknu uzrokuje ekstremni višak gubitka jer se geometrija talasovoda ne poklapa. Uvijek uskladite spojnicu s tipom vlakna.
Kako da biram između FBT i PLC-a?
Za 1×2 ili 2×2 podjele, posebno sa nejednakim omjerima, koristite FBT -, jeftinije je i ima dobre rezultate. Za 1×8 i više, ili bilo koju aplikaciju koja zahtijeva širokopojasne performanse (PON sa više-talasnih dužina), koristite PLC. Prednosti ujednačenosti i gubitka PLC-a pri velikom broju portova su odlučujuće.
Gdje mogu nabaviti PLC razdjelnike i FBT spojnice na veliko?
Evolux Fiber proizvođačiPLC optički razdjelnici(1×2 do 1×64, ABS kutija / gola vlakna / kaseta za montiranje na stalak), FBT spojnice ikonektori za optička vlaknasa OEM prilagodbom i 100% tvorničkim testiranjem.Kontaktirajte naš timza količinske cijene, prilagođene omjere podjele i besplatne uzorke.
