Ako ste ikada dizajnirali ili instalirali PON mrežu, CATV distribucijski sustav ili slavinu za nadzor vlakana, koristili ste optičku spojnicu. A ako ste odabrali pogrešan - pogrešan omjer dijeljenja, krivu tehnologiju, pogrešan prozor valne duljine - saznali ste na teži način kada pretplatnici na kraju linije nisu dobili signal ili vaša OTDR očitanja nisu imala smisla.
Spojnice za optička vlakna su pasivni uređaji koji dijele, kombiniraju ili redistribuiraju optičke signale. Zvuče jednostavno. Proces selekcije nije. Ovaj vodič pokriva kako se dvije glavne proizvodne tehnologije zapravo razlikuju u izvedbi, kako izračunati proračun gubitaka za vaš specifični omjer podjele i kako odabrati pravi spojnik za FTTH, nadzor podatkovnog centra, CATV i testne aplikacije.
Što optički spojnik zapravo radi
Spojnik optičkih vlakana preuzima optički signal iz jednog ili više ulaznih vlakana i distribuira ga na dva ili više izlaznih vlakana - ili obrnuto. Signal ostaje u optičkoj domeni cijelo vrijeme. Nema električne pretvorbe. Nije potreban izvor napajanja. Zato se nazivaju pasivni uređaji.
Kvaka: dijeljenje svjetla znači dijeljenje snage. Svaki put kad podijelite signal, svaki izlazni priključak prima manje energije od ulaza. Savršena podjela 1×2 50/50 daje svakom izlazu točno polovicu ulazne snage - što je minimalni gubitak od 3,0 dB po izlaznom priključku, čisto iz fizike dijeljenja energije. Uređaji-u stvarnom svijetu dodaju malu količinu prekomjernog gubitka povrh tog teoretskog 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 sprežnika - ako proračun vaše veze ne može apsorbirati podijeljeni gubitak, nijedan spojnik na svijetu neće omogućiti rad mreže.
FBT protiv PLC-a: dvije važne tehnologije
Postoji više načina za proizvodnju spojnica za optička vlakna, ali u praksi dominiraju dvije tehnologije: FBT (Fused Biconical Taper) i PLC (Planar Lightwave Circuit).
FBT spojnice
FBT spojnice izrađuju se uvijanjem dvaju ili više golih vlakana zajedno, zatim zagrijavanjem i istezanjem (stapanjem i sužavanjem) spoja sve dok se jezgre vlakana ne približe dovoljno da se svjetlost spaja između njih. Omjer cijepanja kontrolira se duljinom i stupnjem suženja.
Snage:
- Niža cijena za mali broj priključaka (1×2, 1×4, 2×2)
- Može se lako i jeftino podesiti na nejednake omjere dijeljenja (npr. 10/90, 20/80, 30/70)
- Dobra izvedba unutar uskog prozora valne duljine
- Mala veličina paketa za jednostavno dijeljenje
Ograničenja:
- Ujednačenost opada kako se broj priključaka povećava - 1×8 FBT ima primjetno neravnomjernu raspodjelu snage po izlazima
- Gubitak-ovisan o valnoj duljini: izvedba na 1310 nm i 1550 nm može se značajno razlikovati osim ako nije navedeno kao dvostruki-prozor
- Praktično ograničeno na maksimalno 1×32, s lošom ujednačenošću iznad 1×8
- Svaki dodatni razdvojeni stupanj je zasebno spojeno spajanje, povećavajući kumulativni prekomjerni gubitak
Najbolje za:priključni spojnici za nadzor (90/10, 95/5), mala CATV distribucija, dvosmjerni 2×2 spojnici, tro-osjetljivi mali-razdjelnici.
PLC razdjelnici
PLC razdjelnicikoristiti poluvodičku litografiju za urezivanje krugova optičkih valovoda na podlogu od silicijevog stakla. Razdvajanje se događa na čipu - zamislite ga kao malenu optičku ploču. Ulazni i izlazni nizovi vlakana spojeni su na čip.
Snage:
- Izvrsna ujednačenost na svim izlaznim priključcima - PLC 1×32 isporučuje gotovo identičnu snagu svakom priključku
- Širokopojasni po dizajnu: radi preko 1260–1650 nm bez varijacija-ovisnih o valnoj duljini
- Učinkovito skalira na veliki broj portova (1×64, 2×64)
- Kompaktan za visoke omjere dijeljenja - 1×32 PLC jedva da je veći od 1×4 FBT
- Bolja dugoročna- stabilnost i temperaturne performanse
Ograničenja:
- Viša cijena od FBT-a za mali broj priključaka (1×2, 1×4)
- Manje fleksibilan za prilagođene nejednake omjere dijeljenja - većina PLC razdjelnika je jednaka-samo podijeljeni
- Nešto veći minimalni uneseni gubitak pri 1×2 u usporedbi s FBT (obično 3,8 dB u odnosu na . 3.4 dB)
Najbolje za:GPON/XGS-PON FTTH implementacije (1×8, 1×16, 1×32, 1×64), bilo koja aplikacija koja zahtijeva jednoliku distribuciju energije, širokopojasni sustavi koji prenose više valnih duljina.
Usporedba
| Parametar | FBT spojnica | PLC razdjelnik |
|---|---|---|
| Tehnologija | Konus od spojenih vlakana | Litografski valovod na silikatnom čipu |
| Praktični maksimalni priključci | 1×32 (1×8 optimalno) | 1×64 (ili 2×64) |
| Ujednačenost (1×8) | ±1,0–2,0 dB varijacija | Varijacija ±0,5–0,8 dB |
| Raspon valnih duljina | Jedan ili dva prozora (1310/1550 nm) | Širokopojasni 1260–1650 nm |
| Nejednaki omjeri podjele | Jednostavno i jeftino (10/90, 20/80, itd.) | Teško / prilagođeni redoslijed |
| Radna temp | -20 stupnjeva do +70 stupnjeva uobičajeno | -40 stupnjeva do +85 stupnjeva tipično |
| Trošak (1×2) | $ | $$ |
| Cijena (1×32) | $$$ (kaskadno FBT) | $$ (jedan čip) |
Točka križanja je oko 1×8. Ispod toga, FBT je obično jeftiniji. Iznad toga, PLC pobjeđuje i na uniformnosti i na cijeni.
Omjeri dijeljenja i gubici: matematika koja vam je potrebna
Svaki spojnik/razdjelnik ima teoretski minimalni gubitak unesenog signala određen omjerom razdvajanja. Evo referentne tablice:
| Omjer raspodjele | Teoretski minimalni 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 priključaka povećava. Na 1 × 32, FBT sprežnik može biti 4–5 dB lošiji od PLC-a - to je razlika između FTTH veze koja radi i mrtve.
Primjer-stvarnog svijeta: GPON FTTH proračun za vezu
Standardni GPON sustav (ITU-T G.984) ima maksimalni optički proračun od 28 dB između OLT-a i ONT-a. Evo kako izgleda tipična implementacija 1×32:
| komponenta | Gubitak |
|---|---|
| PLC razdjelnik (1×32) | 17,0 dB |
| Feeder vlakno (10 km × 0,35 dB/km) | 3,5 dB |
| Distribucijska vlakna (2 km × 0,35 dB/km) | 0,7 dB |
| SC APC konektori(6 pari × 0,3 dB) | 1,8 dB |
| Točke spajanja (4 × 0,1 dB) | 0,4 dB |
| Ukupno | 23,4 dB |
| Preostala margina | 4,6 dB |
Ta margina od 4,6 dB računa se na starenje, temperaturne varijacije i buduće spojeve. Da ste koristili FBT spojnicu na 21 dB umjesto PLC-a 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 ste.
Zbog toga svaki FTTH operater koristi PLC razdjelnike za 1×16 i više. Proračun gubitaka ne oprašta FBT-u višak gubitaka pri visokim omjerima podjele.
Oblici spojnica i za što se koriste
Osim omjera dijeljenja i tehnologije, spojnice dolaze u različitim topološkim konfiguracijama:
Y spojnica (1×2):Najjednostavniji split. Jedan ulaz, dva izlaza. Koristi se za prisluškivanje signala, redundantne staze i dvosmjerno praćenje. Dostupan kao FBT ili PLC.
T spojnica (nejednaka podjela):1×2 s namjerno neravnomjernom raspodjelom - 90/10, 80/20, 70/30. Gotovo uvijek FBT. Koristi se za praćenje odvoda gdje želite uzorkovati mali dio signala bez značajnog smanjenja snage glavnog puta.
X spojnica (2×2):Dva ulaza, dva izlaza. Funkcionira i kao razdjelnik i kao kombinirač istovremeno. Neophodan za dvosmjernu komunikaciju preko jednog vlakna i za izgradnju interferometrijskih senzora. Uvijek FBT.
Zvjezdasta spojnica (N×N):Više ulaza, više izlaza s jednakom raspodjelom. Koristi se u naslijeđenim LAN topologijama i nekim senzorskim mrežama. Danas manje uobičajeno.
Spojnica za drvo (1×N):Jedan ulaz za više izlaza. Konfiguracija radnog konja zaPLC razdjelnici u FTTH/PON - 1×8, 1×16, 1×32, 1×64.
Savjeti za instalaciju i odabir
Uskladite vrstu konektora s vašom mrežom.Većina FTTH razdjelnika završava uSC APC konektoriza niske povratne gubitke. Priključci za nadzor podatkovnog centra obično koriste LC UPC. Distribucija na otvorenom koristi razdjelnike s pigtailom (s golim vlaknima) za spajanje fuzijom. Navedite konektor u trenutku narudžbe - polje-završni PLC razdjelnikkikicegubi vrijeme i unosi dodatne gubitke.
Nemojte kaskadirati FBT razdjelnike kada možete koristiti jedan PLC.Vidjeli smo kako instalateri grade 1×16 split kaskadnim spajanjem četiri stupnja 1×2 FBT spojnica. Radi na papiru. U praksi, kumulativni prekomjerni gubitak od četiri spojnice spojnice/konektora plus četiri odvojena FBT uređaja troši proračun veze. Jedan PLC razdjelnik 1×16 radi isti posao u jednom uređaju s manjim ukupnim gubitkom.
Odaberite nejednake podjele za nadzor slavina.Ako umećete stalnu slavinu za nadzor u vlakno pod naponom za OTDR ili nadzor napajanja, upotrijebite spojnicu 95/5 ili 90/10 FBT. Glavni put gubi samo 0,2–0,5 dB dok priključak za slavinu dobiva dovoljno signala za mjerenje. Nemojte koristiti podjelu 50/50 za praćenje - prepolovili biste snagu glavnog puta bez razloga.
Provjerite kompatibilnost valnih duljina.Ako vaš sustav istovremeno prenosi 1310 nm, 1490 nm i 1550 nm (tipično za GPON s video preklapanjem), koristite širokopojasni PLC razdjelnik, a ne FBT s jednim-prozorom. FBT spojnice s jednim-prozorom mogu pokazati dodatni gubitak od 1–3 dB na valnim duljinama izvan okvira dizajna.
Testirajte nakon instalacije.Izmjerite uneseni gubitak na svakom priključku razdjelnika pomoću kalibriranog mjerača optičke snage. Usporedite sa specifikacijama proizvođača. Ako bilo koji priključak premašuje specifikaciju za više od 0,5 dB, provjerite ima li prljavih konektora ili loših spojeva prije nego što okrivite razdjelnik.
Često postavljana pitanja
Koja je razlika između spojnice, razdjelnika i kombinatora?
Sve su to podskupovi iste obitelji 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 obrnuto. Spojnica je opći pojam koji pokriva bilo koju konfiguraciju: 1×N, N×1, 2×2, N×N.
Mogu li koristiti višemodnu spojnicu na jedno-modnom vlaknu?
Ne. Jedno{1}}modni i višemodni spojnici dizajnirani su za različite veličine jezgri (9 µm u odnosu na . 50 µm). Korištenje višemodnog spojnika na jedno-modnom vlaknu uzrokuje ekstremne prekomjerne gubitke jer se geometrija valovoda ne podudara. Spojnicu uvijek uskladite s vrstom vlakna.
Kako mogu izabrati između FBT i PLC?
Za podjele 1×2 ili 2×2, posebno s nejednakim omjerima, upotrijebite FBT - jeftiniji je i dobro radi. Za 1×8 i više, ili bilo koje aplikacije koje zahtijevaju širokopojasne performanse (više-valni PON), koristite PLC. Uniformnost i gubici prednosti PLC-a pri velikom broju portova su odlučujući.
Gdje mogu nabaviti PLC razdjelnike i FBT spojnice na veliko?
Evolux Fiber proizvodiPLC optički razdjelnici(1×2 do 1×64, ABS kutija / gola vlakna / rack-kazeta za montiranje), FBT spojnice ikonektori za optička vlaknas OEM prilagodbom i 100% tvorničkim testiranjem.Kontaktirajte naš timza količinske cijene, prilagođene omjere podjele i besplatne uzorke.
