Якщо ви коли-небудь проектували або встановлювали мережу PON, розподільну систему CATV або кран моніторингу волокна, ви використовували волоконно-оптичний з’єднувач. І якщо ви вибрали неправильний - неправильний коефіцієнт розподілу, неправильну технологію, неправильне вікно довжини хвилі -, ви дізналися про це важким шляхом, коли абоненти в кінці лінії не отримували сигналу або ваші показання OTDR не мали сенсу.
Волоконно-оптичні з’єднувачі — це пасивні пристрої, які розділяють, об’єднують або перерозподіляють оптичні сигнали. Вони звучать просто. Процес відбору – ні. У цьому посібнику описано, як дві основні виробничі технології фактично відрізняються за продуктивністю, як розрахувати бюджет втрат для вашого конкретного коефіцієнта розподілу та як вибрати правильний сполучник для FTTH, моніторингу центру обробки даних, кабельного телебачення та тестових програм.
Що насправді робить волоконно-оптичний з’єднувач
Оптоволоконний сполучник приймає оптичний сигнал від одного або кількох вхідних волокон і розподіляє його на два або більше вихідних волокон - або навпаки. Сигнал весь час залишається в оптичному домені. Без електричного перетворення. Джерело живлення не потрібне. Тому їх називають пасивними пристроями.
Заковика: розділення світла означає розподіл потужності. Щоразу, коли ви розділяєте сигнал, кожен вихідний порт отримує менше енергії, ніж вхідний. Ідеальний розподіл 1×2 50/50 дає кожному виходу рівно половину вхідної потужності -, що становить мінімум 3,0 дБ втрати на вихідний порт, чисто з фізики розподілу енергії. Реальні-пристрої додають невелику кількість надлишкових втрат на додаток до цього теоретичного мінімуму.
Ця втрата є накопичувальною. Поділ 1×4 коштує щонайменше 6,0 дБ. 1×8 коштує 9,0 дБ. 1×32 коштує 15,0 дБ. Розуміння цього є основою кожного рішення щодо вибору з’єднувача - якщо ваш бюджет зв’язку не може покрити розділені втрати, жоден з’єднувач у світі не забезпечить роботу мережі.
FBT проти PLC: дві важливі технології
Існує кілька способів виготовлення волоконно-оптичних сполучників, але на практиці домінують дві технології: FBT (Fused Biconical Taper) і PLC (Planar Lightwave Circuit).
Муфти FBT
З’єднувачі FBT виготовляються шляхом скручування двох або більше оголених волокон разом, а потім нагрівання та розтягування (плавлення та звуження) місця з’єднання, доки серцевини волокна не будуть достатньо близькими, щоб світло могло з’єднатися між ними. Коефіцієнт розколу контролюється довжиною та ступенем конусності.
Сильні сторони:
- Нижча вартість за малу кількість портів (1×2, 1×4, 2×2)
- Можна легко та дешево налаштувати на нерівні співвідношення розподілу (наприклад, 10/90, 20/80, 30/70)
- Хороша продуктивність у вузькому вікні довжини хвилі
- Невеликий розмір упаковки для простого розділення
Обмеження:
- Однорідність погіршується зі збільшенням кількості портів - FBT 1×8 має помітно нерівномірний розподіл потужності між виходами
- Втрати,-залежні від довжини хвилі: продуктивність на 1310 нм і 1550 нм може значно відрізнятися, якщо не зазначено як подвійне-вікно
- Практично обмежений максимум 1×32, з поганою однорідністю понад 1×8
- Кожна додаткова розділена стадія є окремим плавленим з’єднанням, що збільшує сукупні надлишкові втрати
Найкраще для:з’єднувачі для моніторингу (90/10, 95/5), невелике розподілення кабельного телебачення, двонаправлені з’єднувачі 2×2, чутливі до вартості -низькі{7}}розподільники.
Розгалужувачі PLC
PLC спліттеривикористовуйте напівпровідникову літографію для травлення оптичних хвилеводних схем на підкладці з кремнеземного скла. Розщеплення відбувається на мікросхемі - уявіть її як крихітну оптичну плату. Вхідні та вихідні масиви волокон приєднані до мікросхеми.
Сильні сторони:
- Чудова однорідність для всіх вихідних портів - ПЛК 1×32 забезпечує майже однакову потужність для кожного порту
- Широкосмуговий за дизайном: працює в межах 1260–1650 нм без-залежної варіації від довжини хвилі
- Ефективне масштабування до великої кількості портів (1×64, 2×64)
- Компактний для високих коефіцієнтів розподілу - ПЛК 1×32 трохи більший за 1×4 FBT
- Краща -тривала стабільність і температура
Обмеження:
- Вища вартість, ніж FBT, за малу кількість портів (1×2, 1×4)
- Менш гнучкий для користувацьких нерівних коефіцієнтів розподілу - більшість розподільників ПЛК однакові-розділяють лише
- Трохи вищі мінімальні внесені втрати при 1×2 порівняно з FBT (зазвичай 3,8 дБ проти . 3.4 дБ)
Найкраще для:GPON/XGS-Розгортання PON FTTH (1×8, 1×16, 1×32, 1×64), будь-яка програма, яка потребує рівномірного розподілу електроенергії, широкосмугові системи, що передають хвилі кількох довжин.
Порівняння
| Параметр | Муфта FBT | PLC Splitter |
|---|---|---|
| технології | Конус з плавленого волокна | Літографічний хвилевід на силікатному чіпі |
| Практична максимальна кількість портів | 1×32 (1×8 оптимально) | 1×64 (або 2×64) |
| Однорідність (1×8) | Варіація ±1,0–2,0 дБ | Варіація ±0,5–0,8 дБ |
| Діапазон довжин хвиль | Одинарне або подвійне вікно (1310/1550 нм) | Широкосмуговий 1260–1650 нм |
| Нерівні коефіцієнти розподілу | Легко та дешево (10/90, 20/80 тощо) | Складно / індивідуальне замовлення |
| Робоча темп | Від -20 градусів до +70 градусів типово | Від -40 градусів до +85 градусів типово |
| Вартість (1×2) | $ | $$ |
| Вартість (1×32) | $$$ (каскадний FBT) | $$ (одна фішка) |
Точка перетину становить близько 1×8. Нижче FBT зазвичай дешевше. Крім того, PLC виграє як за рівномірністю, так і за вартістю.
Коефіцієнти розподілу та втрати: Математика, яка вам потрібна
Кожен з'єднувач/розгалужувач має теоретичні мінімальні внесені втрати, які визначаються коефіцієнтом поділу. Ось довідкова таблиця:
| Співвідношення | Теоретичні мінімальні втрати | Типова втрата ПЛК | Типова втрата FBT |
|---|---|---|---|
| 1×2 | 3,0 дБ | 3,2–3,8 дБ | 3,2–3,6 дБ |
| 1×4 | 6,0 дБ | 6,5–7,2 дБ | 6,5–7,5 дБ |
| 1×8 | 9,0 дБ | 9,5–10,5 дБ | 10,0–12,0 дБ |
| 1×16 | 12,0 дБ | 12,5–13,5 дБ | 13,5–16,0 дБ |
| 1×32 | 15,0 дБ | 15,5–17,0 дБ | 17,0–21,0 дБ |
| 1×64 | 18,0 дБ | 18,5–21,0 дБ | Не практично |
Зверніть увагу, як втрати FBT відрізняються від ПЛК зі збільшенням кількості портів. При 1 × 32 зв’язувач FBT може бути на 4–5 дБ гіршим, ніж PLC -, це різниця між робочим і непрацюючим зв’язком FTTH.
Реальний-приклад: бюджет зв’язку GPON FTTH
Стандартна система GPON (ITU-T G.984) має максимальний оптичний бюджет 28 дБ між OLT і ONT. Ось як виглядає типове розгортання 1×32:
| компонент | Втрата |
|---|---|
| PLC спліттер (1×32) | 17,0 дБ |
| Фідерне волокно (10 км × 0,35 дБ/км) | 3,5 дБ |
| Волокно розподілу (2 км × 0,35 дБ/км) | 0,7 дБ |
| Роз'єми SC APC(6 пар × 0,3 дБ) | 1,8 дБ |
| Точки з’єднання (4 × 0,1 дБ) | 0,4 дБ |
| Всього | 23,4 дБ |
| Залишок запасу | 4,6 дБ |
Цей запас у 4,6 дБ враховує старіння, коливання температури та майбутні з’єднання. Якби ви використовували зв’язувач FBT на 21 дБ замість PLC на 17 дБ, ви б знаходилися на 27,4 дБ - небезпечно близько до межі 28 дБ із запасом лише 0,6 дБ. Один брудний роз’єм і ви вийшли.
Ось чому кожен оператор FTTH використовує розгалужувачі ПЛК для 1×16 і вище. Бюджет збитків не прощає FBT надмірних збитків за високих коефіцієнтів розподілу.
Форми муфт і для чого вони використовуються
Окрім коефіцієнта розподілу та технології, муфти мають різні топологічні конфігурації:
Y муфта (1×2):Найпростіший спліт. Один вхід, два виходи. Використовується для перехоплення сигналу, шляхів резервування та двонаправленого моніторингу. Доступний як FBT або PLC.
T муфта (нерівний поділ):1×2 із навмисно нерівномірним розподілом - 90/10, 80/20, 70/30. Майже завжди FBT. Використовується для моніторингу відводів, де потрібно відібрати невелику частину сигналу без значного зменшення потужності основного тракту.
Х муфта (2×2):Два входи, два виходи. Функціонує як спліттер і об'єднувач одночасно. Необхідний для двонаправленого зв’язку по одному волокну та для створення інтерферометричних датчиків. Завжди FBT.
Зірка (N×N):Кілька входів, кілька виходів з рівномірним розподілом. Використовується в застарілих топологіях локальної мережі та деяких сенсорних мережах. Сьогодні рідше.
Муфта для дерева (1×N):Один вхід на багато виходів. Конфігурація робочої конячки дляРозгалужувачі PLC у FTTH/PON - 1×8, 1×16, 1×32, 1×64.
Поради щодо встановлення та вибору
Підберіть тип роз’єму до вашої мережі.Більшість розгалужувачів FTTH закінчуютьсяРоз'єми SC APCдля низьких зворотних втрат. Відводи моніторингу центру обробки даних зазвичай використовують LC UPC. Для розповсюдження на відкритому повітрі використовуються розгалужувачі (голі волокна) для зварювання методом оплавлення. Укажіть з’єднувач під час замовлення - поле-закінчувальний розгалужувач ПЛКкіскивитрачає час і вносить додаткові втрати.
Не встановлюйте каскадні розгалужувачі FBT, якщо ви можете використовувати один ПЛК.Ми бачили, як інсталятори створюють спліт 1×16 шляхом каскадного з’єднання чотирьох ступенів з’єднувачів 1×2 FBT. Це працює на папері. На практиці кумулятивні надлишкові втрати від чотирьох з’єднувальних з’єднань і чотирьох окремих пристроїв FBT спалюють бюджет зв’язку. Один розгалужувач ПЛК 1×16 виконує ту саму роботу в одному пристрої з меншими загальними втратами.
Виберіть нерівні розподіли для моніторингу кранів.Якщо ви вставляєте постійний відвод моніторингу в оптоволокно під напругою для OTDR або моніторингу живлення, використовуйте з’єднувач 95/5 або 90/10 FBT. Основний тракт втрачає лише 0,2–0,5 дБ, у той час як вихідний порт отримує достатньо сигналу для вимірювання. Не використовуйте розподіл 50/50 для моніторингу - ви скоротили б потужність основного тракту наполовину без причини.
Перевірте сумісність довжин хвиль.Якщо ваша система одночасно передає 1310 нм, 1490 нм і 1550 нм (типово для GPON із накладанням відео), використовуйте широкосмуговий розгалужувач PLC, а не одно-віконний FBT. Одновіконні-відгалужувачі FBT можуть демонструвати додаткові втрати на 1–3 дБ на довжинах хвиль за межами їх проектного вікна.
Тест після установки.Виміряйте внесені втрати на кожному порту спліттера за допомогою каліброваного вимірювача оптичної потужності. Порівняйте зі специфікацією виробника. Якщо будь-який порт перевищує специфікацію більш ніж на 0,5 дБ, перевірте, чи немає брудних роз’ємів або поганих з’єднань, перш ніж звинувачувати спліттер.
Часті запитання
Яка різниця між муфтою, спліттером і комбайном?
Усі вони є підмножинами одного сімейства пристроїв. Розгалужувач має один вхід і кілька виходів (1×N). Об’єднувач має кілька входів і один вихід (N×1) -, фізично ідентичний розгалужувачу, який використовується у зворотному порядку. Сполучник — це загальний термін, що охоплює будь-яку конфігурацію: 1×N, N×1, 2×2, N×N.
Чи можна використовувати багатомодовий з’єднувач на одномодовому-волокні?
Ні. Одно-- та багатомодові з’єднувачі розроблено для різних розмірів сердечників (9 мкм проти . 50 мкм). Використання багатомодового з’єднувача на одномодовому-волокні спричиняє надзвичайно великі втрати, оскільки геометрія хвилеводу не збігається. Завжди підбирайте муфту до типу волокна.
Як вибрати між FBT і PLC?
Для поділу 1×2 або 2×2, особливо з нерівними співвідношеннями, використовуйте FBT - це дешевше та добре працює. Для 1×8 і вище або будь-якої програми, що потребує широкосмугової продуктивності (multi-wavelless PON), використовуйте PLC. Однорідність і переваги втрат ПЛК при великій кількості портів є вирішальними.
Де я можу придбати оптом розгалужувачі PLC і муфти FBT?
Виробник Evolux FiberОптоволоконні спліттери PLC(від 1×2 до 1×64, коробка з АБС/голе волокно/стійка-касета), з’єднувачі FBT таволоконно-оптичні з'єднувачіз налаштуванням OEM і 100% заводським тестуванням.Зв'яжіться з нашою командоюдля ціноутворення за обсягом, спеціальних коефіцієнтів розподілу та безкоштовних зразків.
