Jika anda pernah mereka bentuk atau memasang rangkaian PON, sistem pengedaran CATV atau paip pemantauan gentian, anda telah menggunakan pengganding gentian optik. Dan jika anda salah memilih - nisbah pemisah yang salah, teknologi yang salah, tetingkap panjang gelombang yang salah - anda mendapati cara yang sukar apabila pelanggan di hujung talian tidak mendapat isyarat atau bacaan OTDR anda tidak masuk akal.
Pengganding gentian optik ialah peranti pasif yang membelah, menggabungkan atau mengagihkan semula isyarat optik. Mereka kedengaran mudah. Proses pemilihan tidak. Panduan ini merangkumi cara kedua-dua teknologi pembuatan utama sebenarnya berbeza dalam prestasi, cara mengira belanjawan kerugian untuk nisbah pisah khusus anda dan cara memilih pengganding yang sesuai untuk FTTH, pemantauan pusat data, CATV dan aplikasi ujian.
Apa yang Sebenarnya Dilakukan oleh Pengganding Gentian Optik
Pengganding gentian optik mengambil isyarat optik daripada satu atau lebih gentian input dan mengedarkannya kepada dua atau lebih gentian keluaran - atau sebaliknya. Isyarat kekal dalam domain optik sepanjang masa. Tiada penukaran elektrik. Tiada sumber kuasa diperlukan. Itulah sebabnya ia dipanggil peranti pasif.
Tangkapan: membelah cahaya bermakna membahagikan kuasa. Setiap kali anda membelah isyarat, setiap port output menerima kurang kuasa daripada input. Pembahagian 1×2 50/50 yang sempurna memberikan setiap output tepat separuh daripada kuasa input - iaitu kehilangan minimum 3.0 dB bagi setiap port output, semata-mata daripada fizik pembahagian tenaga. Peranti dunia-sebenar menambah sedikit lebihan kerugian di atas minimum teori itu.
Kerugian ini adalah kumulatif. Pembahagian 1×4 berharga sekurang-kurangnya 6.0 dB. A 1×8 berharga 9.0 dB. A 1×32 berharga 15.0 dB. Memahami perkara ini adalah asas bagi setiap keputusan pemilihan pengganding - jika belanjawan pautan anda tidak dapat menyerap kehilangan pecahan, tiada pengganding di dunia akan menjadikan rangkaian berfungsi.
FBT lwn PLC: Dua Teknologi Yang Penting
Terdapat pelbagai cara untuk mengeluarkan pengganding gentian optik, tetapi dalam praktiknya, dua teknologi mendominasi: FBT (Fused Biconical Taper) dan PLC (Planar Lightwave Circuit).
Pasangan FBT
Pengganding FBT dibuat dengan memutar dua atau lebih gentian kosong bersama-sama, kemudian memanaskan dan meregangkan (melebur dan meruncing) persimpangan sehingga teras gentian cukup rapat untuk cahaya berganding antara mereka. Nisbah perpecahan dikawal oleh panjang dan darjah tirus.
Kekuatan:
- Kos yang lebih rendah untuk kiraan port yang rendah (1×2, 1×4, 2×2)
- Boleh ditala kepada nisbah pecahan yang tidak sama rata (cth, 10/90, 20/80, 30/70) dengan mudah dan murah
- Prestasi yang baik dalam tetingkap panjang gelombang yang sempit
- Saiz pakej kecil untuk pembahagian mudah
Had:
- Keseragaman merosot apabila kiraan port meningkat - 1×8 FBT mempunyai pengagihan kuasa yang tidak sekata merentas output
- Kehilangan bergantung-panjang gelombang: prestasi pada 1310 nm dan 1550 nm boleh berbeza dengan ketara melainkan dinyatakan sebagai dua-tetingkap
- Secara praktikal terhad kepada 1×32 maksimum, dengan keseragaman yang lemah melebihi 1×8
- Setiap peringkat pemisahan tambahan ialah persimpangan bercantum yang berasingan, meningkatkan kerugian berlebihan terkumpul
Terbaik untuk:pengganding ketik untuk pemantauan (90/10, 95/5), pengedaran CATV kecil, penjodoh dua arah 2×2, pemisahan kiraan-sensitif rendah-kos.
Pemisah PLC
Pembahagi PLCgunakan litografi semikonduktor untuk menggores litar pandu gelombang optik pada substrat kaca silika. Pemisahan berlaku pada cip - anggap ia sebagai papan litar optik yang kecil. Tatasusunan gentian input dan output diikat pada cip.
Kekuatan:
- Keseragaman yang sangat baik merentas semua port output - PLC 1×32 menyampaikan kuasa yang hampir sama kepada setiap port
- Jalur lebar mengikut reka bentuk: berfungsi merentasi 1260–1650 nm tanpa variasi bergantung-panjang gelombang
- Skala dengan cekap kepada kiraan port yang tinggi (1×64, 2×64)
- Padat untuk nisbah pemisahan tinggi - PLC 1×32 hampir tidak lebih besar daripada 1×4 FBT
- Kestabilan-jangka panjang yang lebih baik dan prestasi suhu
Had:
- Kos yang lebih tinggi daripada FBT untuk kiraan port yang rendah (1×2, 1×4)
- Kurang fleksibel untuk nisbah pemisahan tak sama tersuai - kebanyakan pembahagi PLC adalah sama-pecah sahaja
- Kehilangan sisipan minimum yang lebih tinggi sedikit pada 1×2 berbanding FBT (biasanya 3.8 dB lwn. 3.4 dB)
Terbaik untuk:Arahan GPON/XGS-PON FTTH (1×8, 1×16, 1×32, 1×64), sebarang aplikasi yang memerlukan pengagihan kuasa seragam, sistem jalur lebar yang membawa berbilang panjang gelombang.
Perbandingan
| Parameter | Pengganding FBT | Pemisah PLC |
|---|---|---|
| Teknologi | Tirus gentian bercantum | Pandu gelombang litografi pada cip silika |
| Port maks praktikal | 1×32 (1×8 optimum) | 1×64 (atau 2×64) |
| Keseragaman (1×8) | ±1.0–2.0 dB variasi | ±0.5–0.8 dB variasi |
| Julat panjang gelombang | Tetingkap tunggal atau dua (1310/1550 nm) | Jalur lebar 1260–1650 nm |
| Nisbah pecahan yang tidak sama rata | Mudah dan murah (10/90, 20/80, dsb.) | Sukar / pesanan tersuai |
| Suhu operasi | -20 darjah hingga +70 darjah biasa | -40 darjah hingga +85 darjah biasa |
| Kos (1×2) | $ | $$ |
| Kos (1×32) | $$$ (FBT berlatarkan) | $$ (cip tunggal) |
Titik silang adalah sekitar 1×8. Di bawah itu, FBT biasanya lebih murah. Di atas itu, PLC menang pada kedua-dua keseragaman dan kos.
Nisbah Pisah dan Kehilangan: Matematik yang Anda Perlukan
Setiap pengganding/pemisah mempunyai kerugian sisipan minimum teori yang ditentukan oleh nisbah pemisah. Berikut ialah jadual rujukan:
| Nisbah Pembahagian | Kerugian Min Teoritikal | Kerugian PLC biasa | Kehilangan FBT biasa |
|---|---|---|---|
| 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 | Tidak praktikal |
Perhatikan bagaimana kehilangan FBT menyimpang daripada PLC apabila kiraan port meningkat. Pada 1×32, pengganding FBT boleh menjadi 4–5 dB lebih teruk daripada PLC - itulah perbezaan antara pautan FTTH yang berfungsi dan yang mati.
Sebenar-Contoh Dunia: Belanjawan Pautan FTTH GPON
Sistem GPON standard (ITU-T G.984) mempunyai belanjawan optik maksimum 28 dB antara OLT dan ONT. Begini cara susun atur 1×32 biasa:
| Komponen | rugi |
|---|---|
| Pembahagi PLC (1×32) | 17.0 dB |
| Gentian penyuap (10 km × 0.35 dB/km) | 3.5 dB |
| Gentian pengedaran (2 km × 0.35 dB/km) | 0.7 dB |
| Penyambung SC APC(6 pasang × 0.3 dB) | 1.8 dB |
| Titik sambatan (4 × 0.1 dB) | 0.4 dB |
| Jumlah | 23.4 dB |
| Margin yang tinggal | 4.6 dB |
Margin 4.6 dB itu menyumbang kepada penuaan, variasi suhu dan sambungan masa hadapan. Jika anda telah menggunakan pengganding FBT pada 21 dB dan bukannya PLC pada 17 dB, anda akan berada pada 27.4 dB - hampir hampir dengan had 28 dB dengan hanya margin 0.6 dB. Satu penyambung kotor dan anda keluar.
Inilah sebabnya mengapa setiap pengendali FTTH menggunakan pembahagi PLC untuk 1×16 dan ke atas. Belanjawan kerugian tidak memaafkan lebihan kerugian FBT pada nisbah pembahagian yang tinggi.
Bentuk Pengganding dan Kegunaannya
Di luar nisbah pembahagian dan teknologi, pengganding datang dalam konfigurasi topologi yang berbeza:
Pengganding Y (1×2):Perpecahan paling mudah. Satu input, dua output. Digunakan untuk mengetik isyarat, laluan redundansi dan pemantauan dua arah. Tersedia sebagai FBT atau PLC.
Pengganding T (pecahan tidak sama rata):A 1×2 dengan pengagihan tidak sekata - 90/10, 80/20, 70/30 dengan sengaja. Hampir selalu FBT. Digunakan untuk pemantauan ketikan di mana anda ingin mencuba sebahagian kecil isyarat tanpa mengurangkan kuasa laluan utama dengan ketara.
Pengganding X (2×2):Dua input, dua output. Berfungsi sebagai pembahagi dan penggabung secara serentak. Penting untuk komunikasi dua hala melalui gentian tunggal dan untuk membina penderia interferometrik. Sentiasa FBT.
Pengganding bintang (N×N):Berbilang input, berbilang output dengan pengagihan yang sama. Digunakan dalam topologi LAN lama dan beberapa rangkaian penderia. Kurang biasa hari ini.
Pengganding pokok (1×N):Satu input kepada banyak output. Konfigurasi kuda kerja untukPembahagi PLC dalam FTTH/PON - 1×8, 1×16, 1×32, 1×64.
Petua Pemasangan dan Pemilihan
Padankan jenis penyambung dengan rangkaian anda.Kebanyakan pembahagi FTTH ditamatkan dalamPenyambung SC APCuntuk kerugian pulangan yang rendah. Ketik pemantauan pusat data biasanya menggunakan LC UPC. Pengedaran luar menggunakan pembahagi kuncir (gentian kosong) untuk penyambungan gabungan. Tentukan penyambung pada masa pesanan - medan-menamatkan pembahagi PLCkuncirmembuang masa dan memperkenalkan kerugian tambahan.
Jangan mengalirkan pembahagi FBT apabila anda boleh menggunakan satu PLC.Kami telah melihat pemasang membina pembahagian 1×16 dengan melata empat peringkat pengganding 1×2 FBT. Ia berfungsi di atas kertas. Dalam amalan, lebihan kehilangan terkumpul daripada empat simpang sambatan/penyambung ditambah empat peranti FBT yang berasingan terbakar melalui belanjawan pautan. Pembahagi PLC 1×16 tunggal melakukan kerja yang sama dalam satu peranti dengan jumlah kerugian yang lebih rendah.
Pilih pemisahan yang tidak sama rata untuk memantau paip.Jika anda memasukkan paip pemantauan kekal ke dalam gentian hidup untuk OTDR atau pemantauan kuasa, gunakan pengganding FBT 95/5 atau 90/10. Laluan utama kehilangan hanya 0.2–0.5 dB manakala port paip mendapat isyarat yang mencukupi untuk pengukuran. Jangan gunakan pembahagian 50/50 untuk memantau - anda telah memotong separuh kuasa laluan utama tanpa sebab.
Sahkan keserasian panjang gelombang.Jika sistem anda membawa 1310 nm, 1490 nm dan 1550 nm secara serentak (biasa dalam GPON dengan tindanan video), gunakan pembahagi PLC jalur lebar, bukan satu-tetingkap FBT. Pengganding FBT tetingkap-tunggal boleh menunjukkan kehilangan tambahan 1–3 dB pada panjang gelombang di luar tetingkap reka bentuknya.
Uji selepas pemasangan.Ukur kehilangan sisipan pada setiap port pembahagi dengan meter kuasa optik yang ditentukur. Bandingkan dengan helaian spesifikasi pengeluar. Jika mana-mana port melebihi spesifikasi lebih daripada 0.5 dB, periksa penyambung kotor atau sambungan yang tidak baik sebelum menyalahkan pembahagi.
Soalan Lazim
Apakah perbezaan antara pengganding, pembahagi dan penggabung?
Kesemuanya ialah subset daripada keluarga peranti yang sama. Pembahagi mempunyai satu input dan berbilang output (1×N). Penggabung mempunyai berbilang input dan satu output (N×1) - secara fizikalnya serupa dengan pembahagi yang digunakan secara terbalik. Pengganding ialah istilah umum yang meliputi sebarang konfigurasi: 1×N, N×1, 2×2, N×N.
Bolehkah saya menggunakan pengganding berbilang mod pada gentian mod-tunggal?
Tidak. Mod-tunggal dan pengganding berbilang mod direka bentuk untuk saiz teras yang berbeza (9 µm lwn. 50 µm). Menggunakan pengganding berbilang mod pada gentian mod tunggal-menyebabkan kehilangan berlebihan yang melampau kerana geometri pandu gelombang tidak sepadan. Sentiasa padankan pengganding dengan jenis gentian.
Bagaimanakah saya boleh memilih antara FBT dan PLC?
Untuk pemisahan 1×2 atau 2×2, terutamanya dengan nisbah yang tidak sama, gunakan FBT - ia lebih murah dan berfungsi dengan baik. Untuk 1×8 dan ke atas, atau mana-mana aplikasi yang memerlukan prestasi jalur lebar (PON berbilang-panjang gelombang), gunakan PLC. Keseragaman dan kelebihan kehilangan PLC pada kiraan port yang tinggi adalah penentu.
Di manakah saya boleh mendapatkan pembahagi PLC dan pengganding FBT secara pukal?
Evolux Fiber mengeluarkanPembahagi gentian optik PLC(1×2 hingga 1×64, kotak ABS / gentian kosong / rak-kaset lekap), pengganding FBT danpenyambung gentian optikdengan penyesuaian OEM dan 100% ujian kilang.Hubungi pasukan kamiuntuk penetapan harga volum, nisbah pemisahan tersuai dan sampel percuma.
