Ak ste niekedy navrhovali alebo inštalovali sieť PON, distribučný systém CATV alebo odbočku na monitorovanie vlákien, použili ste optický spojovač. A ak ste vybrali nesprávny - nesprávny pomer delenia, nesprávna technológia, nesprávne okno vlnovej dĺžky -, zistili ste, že predplatitelia na konci linky nedostali žiadny signál alebo vaše hodnoty OTDR nedávali zmysel.
Vláknové optické spojky sú pasívne zariadenia, ktoré rozdeľujú, kombinujú alebo prerozdeľujú optické signály. Znejú jednoducho. Výberový proces nie je. Táto príručka sa zaoberá tým, ako sa dve hlavné výrobné technológie skutočne líšia vo výkone, ako vypočítať stratový rozpočet pre váš špecifický pomer delenia a ako si vybrať správnu spojku pre FTTH, monitorovanie dátových centier, CATV a testovacie aplikácie.
Čo vlastne spojka z optických vlákien robí
Vláknová spojka odoberá optický signál z jedného alebo viacerých vstupných vlákien a distribuuje ho do dvoch alebo viacerých výstupných vlákien - alebo naopak. Signál zostáva po celý čas v optickej doméne. Žiadna elektrická konverzia. Nevyžaduje sa žiadny zdroj energie. Preto sa nazývajú pasívne zariadenia.
Háčik: štiepenie svetla znamená delenie sily. Zakaždým, keď rozdelíte signál, každý výstupný port dostane menej energie ako vstup. Dokonalé rozdelenie 1×2 50/50 dáva každému výstupu presne polovičný vstupný výkon -, čo je minimálna strata 3,0 dB na výstupný port, čisto z fyziky delenia energie. Zariadenia zo skutočného{8}}sveta pridávajú k tomuto teoretickému minimu malú nadmernú stratu.
Táto strata je kumulatívna. Rozdelenie 1×4 stojí minimálne 6,0 dB. A 1×8 stojí 9,0 dB. A 1×32 stojí 15,0 dB. Pochopenie tohto je základom každého rozhodnutia o výbere spojky -, ak váš rozpočet na prepojenie nedokáže absorbovať stratu pri rozdelení, žiadna spojka na svete nezabezpečí fungovanie siete.
FBT vs. PLC: Dve technológie, na ktorých záleží
Existuje viacero spôsobov výroby optických spojok, ale v praxi dominujú dve technológie: FBT (Fused Biconical Taper) a PLC (Planar Lightwave Circuit).
FBT spojky
Spojky FBT sa vyrábajú skrútením dvoch alebo viacerých holých vlákien k sebe, potom zahrievaním a naťahovaním (zatavením a zúžením) spoja, až kým jadrá vlákien nie sú dostatočne blízko, aby sa medzi nimi spojilo svetlo. Deliaci pomer je riadený dĺžkou a stupňom zúženia.
Silné stránky:
- Nižšie náklady pre nízky počet portov (1×2, 1×4, 2×2)
- Dá sa ľahko a lacno naladiť na nerovnaké deliace pomery (napr. 10/90, 20/80, 30/70)
- Dobrý výkon v rámci úzkeho okna vlnovej dĺžky
- Malá veľkosť balenia pre jednoduché rozdelenie
Obmedzenia:
- Rovnomernosť sa znižuje so zvyšujúcim sa počtom portov - a 1×8 FBT má výrazne nerovnomerné rozloženie výkonu medzi výstupmi
- Strata-závislá od vlnovej dĺžky: výkon pri 1310 nm a 1550 nm sa môže výrazne líšiť, pokiaľ nie je špecifikované ako duálne-okno
- Prakticky obmedzené na maximum 1×32, so slabou rovnomernosťou nad 1×8
- Každý ďalší delený stupeň je samostatný tavený spoj, ktorý zvyšuje kumulatívne nadmerné straty
Najlepšie pre:odbočovacie spojky na monitorovanie (90/10, 95/5), malá distribúcia CATV, obojsmerné spojky 2×2, na náklady-citlivé nízke-rozdelenia.
Rozdeľovače PLC
PLC rozbočovačepoužiť polovodičovú litografiu na leptanie optických vlnovodov na substrát z kremičitého skla. Rozdelenie prebieha na čipe -, predstavte si ho ako malú dosku s optickými obvodmi. Vstupné a výstupné vláknové polia sú spojené s čipom.
Silné stránky:
- Vynikajúca jednotnosť naprieč všetkými výstupnými portami - PLC 1×32 dodáva takmer rovnaký výkon pre každý port
- Širokopásmové pripojenie podľa návrhu: funguje v rozsahu 1 260 – 1 650 nm bez zmeny-závislej od vlnovej dĺžky
- Efektívne škálovanie na vysoký počet portov (1×64, 2×64)
- Kompaktné pre vysoké deliace pomery - 1×32 PLC je sotva väčšie ako 1×4 FBT
- Lepšia dlhodobá-stabilita a teplotný výkon
Obmedzenia:
- Vyššie náklady ako FBT pre nízky počet portov (1×2, 1×4)
- Menej flexibilné pre vlastné nerovnaké deliace pomery - väčšina rozdeľovačov PLC je rovnaká-iba delené
- Mierne vyššia minimálna vložená strata pri 1×2 v porovnaní s FBT (zvyčajne 3,8 dB oproti . 3.4 dB)
Najlepšie pre:Nasadenie GPON/XGS-PON FTTH (1×8, 1×16, 1×32, 1×64), akákoľvek aplikácia vyžadujúca rovnomernú distribúciu energie, širokopásmové systémy s viacerými vlnovými dĺžkami.
Porovnanie
| Parameter | Spojka FBT | PLC splitter |
|---|---|---|
| Technológia | Kužeľ z taveného vlákna | Litografický vlnovod na kremičitom čipe |
| Praktické max porty | 1×32 (optimálne 1×8) | 1×64 (alebo 2×64) |
| Jednotnosť (1×8) | odchýlka ±1,0–2,0 dB | odchýlka ±0,5–0,8 dB |
| Rozsah vlnových dĺžok | Jednoduché alebo dvojité okno (1310/1550 nm) | Široké pásmo 1260–1650 nm |
| Nerovnaké deliace pomery | Jednoduché a lacné (10/90, 20/80 atď.) | Zložitá / vlastná objednávka |
| Prevádzková teplota | Typicky -20 až +70 stupňov | Typicky -40 až +85 stupňov |
| Cena (1×2) | $ | $$ |
| Cena (1×32) | $$$ (kaskádové FBT) | $$ (jeden čip) |
Bod kríženia je približne 1×8. Pod tým je FBT zvyčajne lacnejšie. Okrem toho PLC vyhráva z hľadiska jednotnosti aj nákladov.
Delené pomery a straty: Matematika, ktorú potrebujete
Každá spojka/rozdeľovač má teoretickú minimálnu vložnú stratu určenú deliacim pomerom. Tu je referenčná tabuľka:
| Split Ratio | Teoretická min. strata | Typická strata PLC | Typická strata FBT |
|---|---|---|---|
| 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 | Nie je to praktické |
Všimnite si, ako sa strata FBT líši od PLC so zvyšujúcim sa počtom portov. Pri 1×32 môže byť spojka FBT o 4–5 dB horšia ako PLC -, to je rozdiel medzi fungujúcim FTTH spojom a mŕtvym.
Skutočný{0}}svetový príklad: GPON FTTH Link Budget
Štandardný systém GPON (ITU-T G.984) má medzi OLT a ONT maximálny optický rozpočet 28 dB. Typické nasadenie 1×32 sa skladá takto:
| Komponent | Strata |
|---|---|
| PLC splitter (1×32) | 17,0 dB |
| Feederové vlákno (10 km × 0,35 dB/km) | 3,5 dB |
| Distribučné vlákno (2 km × 0,35 dB/km) | 0,7 dB |
| SC APC konektory(6 párov × 0,3 dB) | 1,8 dB |
| Spojovacie body (4 × 0,1 dB) | 0,4 dB |
| Celkom | 23,4 dB |
| Zostávajúca marža | 4,6 dB |
Táto rezerva 4,6 dB zodpovedá starnutiu, teplotným zmenám a budúcim spojom. Ak by ste použili FBT spojku pri 21 dB namiesto PLC pri 17 dB, boli by ste na 27,4 dB - nebezpečne blízko limitu 28 dB s rezervou len 0,6 dB. Jeden špinavý konektor a ste vonku.
To je dôvod, prečo každý operátor FTTH používa PLC rozbočovače pre 1×16 a vyššie. Stratový rozpočet neodpúšťa FBT nadmernú stratu pri vysokých pomeroch delenia.
Tvary spojok a na čo sa používajú
Okrem deliaceho pomeru a technológie prichádzajú spojky v rôznych topologických konfiguráciách:
Spojka Y (1×2):Najjednoduchšie rozdelenie. Jeden vstup, dva výstupy. Používa sa na odpočúvanie signálu, redundantné cesty a obojsmerné monitorovanie. Dostupné ako FBT alebo PLC.
T spojka (nerovné rozdelenie):1×2 so zámerne nerovnomerným rozložením - 90/10, 80/20, 70/30. Takmer vždy FBT. Používa sa na monitorovanie odposluchu, kde chcete vzorkovať malú časť signálu bez výrazného zníženia výkonu hlavnej cesty.
X spojka (2×2):Dva vstupy, dva výstupy. Funguje súčasne ako rozdeľovač aj zlučovač. Nevyhnutné pre obojsmernú komunikáciu cez jedno vlákno a pre budovanie interferometrických senzorov. Vždy FBT.
Hviezdicová spojka (N×N):Viacnásobné vstupy, viaceré výstupy s rovnomerným rozdelením. Používa sa v starších topológiách LAN a niektorých senzorových sieťach. Dnes už menej bežné.
Stromová spojka (1×N):Jeden vstup k mnohým výstupom. Konfigurácia ťažného koňa prePLC rozbočovače v FTTH/PON - 1×8, 1×16, 1×32, 1×64.
Tipy na inštaláciu a výber
Priraďte typ konektora k vašej sieti.Väčšina rozbočovačov FTTH končí vSC APC konektorypre nízku návratovú stratu. Monitorovacie odbočky dátového centra zvyčajne používajú LC UPC. Vonkajšia distribúcia používa rozdeľovače s pigtailom (holé vlákno) na fúzne spájanie. Uveďte konektor v čase objednávky -pole-ukončujúci rozdeľovač PLCvrkôčikystráca čas a prináša ďalšie straty.
Neprepájajte FBT rozbočovače, keď môžete použiť jedno PLC.Videli sme, že inštalatéri zostavili rozdelenie 1×16 kaskádovaním štyroch stupňov 1×2 FBT spojok. Na papieri to funguje. V praxi sa kumulatívna nadmerná strata zo štyroch spojov/konektorov a štyroch samostatných zariadení FBT prepáli cez rozpočet na prepojenie. Jediný 1×16 PLC splitter robí rovnakú prácu v jednom zariadení s nižšou celkovou stratou.
Zvoľte nerovnaké rozdelenia na monitorovanie kohútikov.Ak vkladáte trvalý monitorovací kohútik do živého vlákna na monitorovanie OTDR alebo napájania, použite spojku 95/5 alebo 90/10 FBT. Hlavná cesta stráca iba 0,2–0,5 dB, zatiaľ čo odbočovací port dostáva dostatok signálu na meranie. Na monitorovanie nepoužívajte rozdelenie 50/50 -, bez dôvodu by ste znížili napájanie hlavnej cesty na polovicu.
Overte kompatibilitu vlnovej dĺžky.Ak váš systém súčasne prenáša 1310 nm, 1490 nm a 1550 nm (typické pre GPON s prekrytím videa), použite širokopásmový rozdeľovač PLC, nie FBT s jedným -oknom. FBT spojky s jedným oknom môžu vykazovať stratu 1–3 dB navyše pri vlnových dĺžkach mimo ich návrhového okna.
Otestujte po inštalácii.Zmerajte stratu vloženia na každom porte rozdeľovača pomocou kalibrovaného optického merača výkonu. Porovnajte so špecifikáciami výrobcu. Ak niektorý port prekračuje špecifikáciu o viac ako 0,5 dB, pred obviňovaním rozbočovača skontrolujte, či nie sú špinavé konektory alebo zlé spoje.
Často kladené otázky
Aký je rozdiel medzi spojkou, rozdeľovačom a zlučovačom?
Všetky sú podskupinami rovnakej rodiny zariadení. Rozbočovač má jeden vstup a viacero výstupov (1×N). Zlučovač má viacero vstupov a jeden výstup (N×1) - fyzicky identický s rozbočovačom použitým naopak. Spojka je všeobecný pojem pokrývajúci akúkoľvek konfiguráciu: 1×N, N×1, 2×2, N×N.
Môžem použiť multimódovú spojku na jedno{0}}vlákne?
Nie. Jednorežimové a viacrežimové spojky sú navrhnuté pre rôzne veľkosti jadra (9 µm oproti . 50 µm). Použitie multimódovej spojky na jednovidovom vlákne- spôsobuje extrémne nadmerné straty, pretože geometria vlnovodu sa nezhoduje. Spojku vždy prispôsobte typu vlákna.
Ako si môžem vybrať medzi FBT a PLC?
Pre rozdelenie 1×2 alebo 2×2, najmä s nerovnakými pomermi, použite FBT -, je to lacnejšie a funguje dobre. Pre 1×8 a vyššie alebo akúkoľvek aplikáciu vyžadujúcu širokopásmový výkon (viac-vlnové PON) použite PLC. Jednotnosť a výhody straty PLC pri veľkom počte portov sú rozhodujúce.
Kde môžem získať hromadné rozdeľovače PLC a spojky FBT?
Evolux Fiber vyrábaPLC rozbočovače optických vlákien(1×2 až 1×64, ABS box / holé vlákno / kazeta{4}}pre montáž do racku), FBT spojky akonektory z optických vlákiens prispôsobením OEM a 100% továrenským testovaním.Kontaktujte náš tímpre objemové ceny, vlastné deliace pomery a bezplatné vzorky.
