อธิบาย Coupler ไฟเบอร์ออปติก: ประเภท หลักการทำงาน และคู่มือการเลือก

ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกเป็นอุปกรณ์ออปติกแบบพาสซีฟที่แยก รวม หรือกระจายสัญญาณแสงผ่านเส้นทางไฟเบอร์ ไม่เหมือนกขั้วต่อไฟเบอร์ออปติกหรืออะแดปเตอร์ที่เชื่อมเส้นใยสองเส้นเข้าด้วยกันจากปลาย-ถึง- ตัวต่อจงใจแบ่งพลังงานแสงระหว่างหลายพอร์ต - ซึ่งหมายความว่าทุกเอาต์พุตจะมีเพียงเศษเสี้ยวของสัญญาณดั้งเดิม

ความแตกต่างดังกล่าวมีความสำคัญสำหรับทุกคนในการออกแบบ จัดหา หรือแก้ไขปัญหาเครือข่ายไฟเบอร์ การเลือกตัวเชื่อมต่อส่งผลต่องบประมาณด้านออปติคัล การเข้าถึงสัญญาณ และประสิทธิภาพของอุปกรณ์ดาวน์สตรีม ทำให้อัตราส่วนการแยกหรือโหมดไฟเบอร์ไม่ถูกต้อง และคุณอาจไม่เห็นความล้มเหลวของลิงก์ในทันที - แต่คุณจะเห็นระยะขอบที่ลดลงซึ่งทำให้เกิดข้อผิดพลาดเป็นระยะๆ ขณะโหลด

คู่มือนี้ครอบคลุมถึงวิธีการทำงานของตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก ประเภทของตัวเชื่อมต่อหลักและความแตกต่าง ตำแหน่งที่ใช้ในเครือข่ายจริง และแนวทาง-ทีละ-ขั้นตอนในการเลือกตัวเชื่อมต่อที่เหมาะสม

Fiber optic couplers and splitters in different package types for optical signal distribution

ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกคืออะไร?

ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกเป็นส่วนประกอบทางแสงที่มีพอร์ตอินพุตตั้งแต่หนึ่งพอร์ตขึ้นไปและพอร์ตเอาต์พุตอย่างน้อยหนึ่งพอร์ต จุดประสงค์คือเพื่อจัดการการกระจายสัญญาณแสง - ไม่ใช่แค่ความต่อเนื่องทางกายภาพ ที่ITU-T คำแนะนำ G.671ซึ่งกำหนดคุณลักษณะการส่งผ่านของส่วนประกอบออปติคัลแบบแพสซีฟ จะจัดประเภทอุปกรณ์แยกย่อย (รวมถึงตัวเชื่อมต่อ) ให้เป็นองค์ประกอบแพสซีฟหลักในเครือข่ายระยะไกล-และการเข้าถึง

ในทางปฏิบัติ ข้อต่อทำหน้าที่หนึ่งหรือหลายฟังก์ชันต่อไปนี้: การแยกพลังงานแสงจากอินพุตหนึ่งออกเป็นสองเอาต์พุตหรือมากกว่า การรวมพลังงานแสงจากหลายอินพุตเป็นเอาต์พุตเดียว หรือทำทั้งสองอย่างพร้อมกันในการกำหนดค่าแบบสองทิศทาง นั่นคือเหตุผลที่เงื่อนไขตัวแยกแสง, ตัวรวมแสง และตัวต่อ 2×2 ล้วนมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด - ซึ่งอธิบายโหมดการทำงานเฉพาะภายในกลุ่มตัวต่อที่กว้างกว่า

Coupler แตกต่างจากตัวเชื่อมต่อ อะแดปเตอร์ หรือ Splice อย่างไร

อะแดปเตอร์ไฟเบอร์ออปติกหรือตัวต่อฟิวชันจะสร้างจุดเชื่อมต่อที่มีการสูญเสียต่ำ-ระหว่างเส้นใยสองเส้น เป้าหมายคือความต่อเนื่อง: ทำให้สัญญาณเคลื่อนที่โดยสูญเสียน้อยที่สุด ในทางตรงกันข้าม ตัวต่อจะกระจายอำนาจโดยเจตนา เมื่อสัญญาณอินพุตถูกแยกออกเป็นหลายเอาต์พุต แต่ละเอาต์พุตจะมีพลังงานน้อยกว่าต้นฉบับ การลดกำลังนั้นไม่ใช่ข้อบกพร่อง - แต่เป็นฟังก์ชันที่ออกแบบของตัวเชื่อมต่อ

นี่คือสาเหตุที่ข้อกำหนดจำเพาะของตัวเชื่อมต่อรวมพารามิเตอร์ต่างๆ ไว้เสมอ เช่น อัตราส่วนการแยก การสูญเสียการแทรก และการสูญเสียส่วนเกิน ตัวเลขเหล่านี้บอกคุณว่ามีพลังงานไปถึงแต่ละพอร์ตเอาท์พุตเท่าใด และสูญเสียไปในกระบวนการเท่าใด

Fiber Optic Coupler ทำงานอย่างไร?

หลักการทำงานขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการผลิต แต่ผลลัพธ์ที่ผู้ใช้เผชิญ-จะเหมือนกัน: แสงที่เข้าสู่พอร์ตอินพุตตั้งแต่หนึ่งพอร์ตขึ้นไปจะถูกกระจายไปยังพอร์ตเอาต์พุตหนึ่งพอร์ตขึ้นไปตามอัตราส่วนที่กำหนด

Diagram showing how a fiber optic coupler splits one optical signal into multiple output paths

การมีเพศสัมพันธ์แบบ Evanescent Wave ใน Fused Couplers

วิธีการก่อสร้างที่พบบ่อยที่สุดคือเทคนิค FBT (fused biconical taper) เส้นใยตั้งแต่สองเส้นขึ้นไปถูกบิดเข้าด้วยกัน ให้ความร้อน และยืดออกจนกระทั่งแกนของพวกมันอยู่ใกล้เพียงพอสำหรับสนามแสงที่หายไปจากแกนหนึ่งไปสู่ "รั่ว" เข้าไปในแกนที่อยู่ติดกัน ตามหมายเหตุทางเทคนิคของ Newport Corporation เกี่ยวกับข้อต่อแบบฟิวส์การถ่ายโอนพลังงานระหว่างแกนกลางเป็นช่วง - ขึ้นอยู่กับความยาวอันตรกิริยาและความยาวคลื่นของแสง ด้วยการควบคุมความยาวของบริเวณที่หลอมละลาย ผู้ผลิตจะตั้งค่าอัตราส่วนการเชื่อมต่อให้เป็นค่าเป้าหมาย เช่น 50:50, 90:10 หรือ 80:20

ข้อต่อวงจรคลื่นแสงระนาบระนาบ (PLC) ใช้วิธีการที่แตกต่างออกไป แทนที่จะหลอมรวมเส้นใย พวกมันจะส่งแสงผ่านท่อนำคลื่นที่สลักไว้บนชิปซิลิกาโดยใช้เทคนิคการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งช่วยให้สามารถนับพอร์ตได้มากขึ้น (สูงสุด 1×64 หรือมากกว่า) โดยมีการแยกเอาต์พุตทั้งหมดอย่างสม่ำเสมอ - ซึ่งเป็นสิ่งที่ยากขึ้นเรื่อยๆ ด้วยการสร้าง FBT ที่สูงกว่าการกำหนดค่า 1×4

พารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลัก

ข้อมูลจำเพาะของตัวเชื่อมต่อทุกตัวมีตัวเลขสำคัญสองสามตัวที่ส่งผลโดยตรงต่อการออกแบบเครือข่าย:

อัตราส่วนการแยก(เรียกอีกอย่างว่าอัตราส่วนการเชื่อมต่อ) กำหนดวิธีการแบ่งพลังงานแสงระหว่างเอาท์พุต อัตราส่วน 50:50 หมายความว่าแต่ละเอาต์พุตจะได้รับกำลังอินพุตครึ่งหนึ่ง อัตราส่วนที่ไม่เท่ากัน เช่น 90:10 หรือ 70:30 จะถูกใช้เมื่อพอร์ตหนึ่งต้องการสัญญาณส่วนใหญ่ (พอร์ตรับส่งข้อมูล) ในขณะที่อีกพอร์ตหนึ่งได้รับเพียงพอสำหรับการตรวจสอบ (พอร์ตแตะ)
การสูญเสียการแทรกวัดการลดกำลังทั้งหมดจากอินพุตหนึ่งไปยังเอาต์พุตหนึ่ง โดยแสดงเป็น dB รวมถึงการสูญเสียโดยเจตนาและการสูญเสียส่วนเกินจากความไม่สมบูรณ์ของการผลิต ตามที่กำหนดไว้ในITU-T G.671การสูญเสียการแทรกคือการลดกำลังแสงระหว่างพอร์ตอินพุตและเอาต์พุตของส่วนประกอบแบบพาสซีฟ
การสูญเสียส่วนเกินคือความแตกต่างระหว่างกำลังไฟฟ้าเข้าทั้งหมดและผลรวมของกำลังไฟฟ้าเอาท์พุตทั้งหมด มันแสดงถึงพลังงานที่ถูกดูดซับหรือกระจัดกระจายภายในกำลังของข้อต่อ - ที่ไม่มีเอาท์พุตเลย การสูญเสียส่วนเกินที่ลดลงหมายถึงอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
ทิศทาง(เรียกอีกอย่างว่าการสูญเสียการย้อนกลับของแสงในบางบริบท) บ่งชี้ว่าตัวเชื่อมต่อแยกพอร์ตอินพุตออกจากแสงที่แพร่กระจายไปทางด้านหลัง-ได้ดีเพียงใด โดยทั่วไปแล้ว ฟิวส์คัปเปลอร์คุณภาพสูง-จะมีทิศทางที่ดีกว่า −55 dB

อะไรคือความแตกต่างระหว่าง Fiber Optic Coupler, Splitter และ Combiner?

นี่เป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดความสับสนในการจัดซื้อจัดจ้างและการอภิปรายทางเทคนิคที่พบบ่อยที่สุด คำตอบสั้นๆ: ตัวแยกและตัวรวมเป็นตัวเชื่อมต่อทั้งสองประเภท คำว่า "ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก" เป็นหมวดหมู่กว้างๆ "splitter" และ "combiner" อธิบายฟังก์ชันเฉพาะภายในหมวดหมู่นั้น

A ตัวแยกสัญญาณรับอินพุตเดียวและกระจายไปยังหลายเอาต์พุต กเครื่องผสมผสานทำการย้อนกลับ - หลายอินพุตเป็นเอาต์พุตเดียว กข้อต่อ 2×2(บางครั้งเรียกว่า X Coupler) สามารถทำหน้าที่เป็นตัวแยกสัญญาณหรือตัวรวมสัญญาณได้ ขึ้นอยู่กับพอร์ตที่ใช้ และในการกำหนดค่าบางอย่าง จะทำงานทั้งสองอย่างพร้อมกัน

ในเครือข่าย FTTH และ PON คุณจะได้ยินคำว่า "splitter" บ่อยขึ้น เนื่องจากฟังก์ชันหลักคือการกระจายสัญญาณดาวน์สตรีมจาก OLT ไปยังสมาชิกหลายราย ในการตั้งค่าการทดสอบและการตรวจสอบ มีการใช้ "ตัวเชื่อมต่อ" บ่อยกว่าเนื่องจากอุปกรณ์อาจแตะสัญญาณแทนที่จะกระจายสัญญาณให้เท่าๆ กัน ฟิสิกส์พื้นฐานนั้นเหมือนกัน - สิ่งที่เปลี่ยนแปลงคือบริบทของแอปพลิเคชันและอัตราส่วนการแยก

สำหรับการเปรียบเทียบเทคโนโลยีตัวแยกเชิงลึก โปรดดูคำแนะนำของเราตัวแยกประเภท FBT และ PLC.

ประเภทข้อต่อไฟเบอร์ออปติก

ข้อต่อแบ่งออกเป็นหลายมิติ การทำความเข้าใจหมวดหมู่เหล่านี้จะช่วยให้การเลือกแคบลงได้อย่างรวดเร็ว

FBT coupler vs PLC splitter comparison showing structure, performance, and application differences

ตามโครงสร้างและการกำหนดค่าพอร์ต

ข้อต่อตัว Y (1×2):แยกหนึ่งอินพุตออกเป็นสองเอาต์พุตเท่าๆ กัน นี่เป็นการกำหนดค่าที่ง่ายที่สุด มักใช้ในการกระจายพลังงานพื้นฐานหรือฟังก์ชันออปติคอลแตะ การกำหนด Y มาจากรูปทรงเรขาคณิตของเส้นทางสัญญาณ

ข้อต่อที:อุปกรณ์ 1×2 เช่นกัน แต่มีอัตราส่วนการแยกไม่เท่ากัน - โดยทั่วไปคือ 90:10, 80:20 หรือ 70:30 T coupler เป็นเรื่องปกติในการตั้งค่าการตรวจสอบ โดยที่เอาต์พุตหนึ่งตัว (พอร์ต tap) ป้อนมิเตอร์ไฟฟ้าหรือเครื่องมือทดสอบ ในขณะที่พอร์ตทรูพุตส่งสัญญาณหลักโดยมีการสูญเสียน้อยที่สุด ในการปรับใช้ FTTx ในชนบทการแยกที่ไม่สมดุลยังสามารถช่วยชดเชยระยะทางระหว่างสมาชิกที่แตกต่างกันได้

ข้อต่อ X (2×2):มีสองอินพุตและเอาต์พุตสองช่อง มันสามารถแยก รวม หรือทำทั้งสองอย่าง ขึ้นอยู่กับการกำหนดพอร์ต นี่คือตัวเชื่อมต่อ-สเตจเดี่ยวที่อเนกประสงค์ที่สุด และใช้กันอย่างแพร่หลายในอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์แบบไฟเบอร์- ลิงก์แบบสองทิศทาง และแอปพลิเคชันตรวจสอบสัญญาณ

ข้อต่อแบบดาว:กระจายกำลังจากหลายอินพุตไปยังหลายเอาต์พุต (เช่น 4×4, 8×8 หรือ 8×16) สตาร์คัปเปลอร์มีความสำคัญในอดีตในสถาปัตยกรรม LAN แบบดั้งเดิม และยังคงมีความเกี่ยวข้องในสถานการณ์การทดสอบและการออกอากาศบางอย่าง

ข้อต่อต้นไม้:รับอินพุตเดียวและแยกออกเป็นหลายเอาต์พุต (เช่น 1×4, 1×8, 1×16 หรือสูงกว่า) ในทางกลับกัน จะรวมอินพุตจำนวนมากเข้าเป็นหนึ่งเดียว ข้อต่อต้นไม้เป็นรากฐานของการเรียงซ้อนการกระจายแสงแบบพาสซีฟใน FTTxเครือข่าย โดยที่ตัวแยกระยะแรก-เชื่อมต่อกับ OLT และระยะต่อมาจะให้บริการจุดจำหน่ายที่ใกล้ชิดกับสมาชิกมากขึ้น

ตามเทคโนโลยีการผลิต: FBT กับ PLC

ทางเลือกระหว่างเทคโนโลยีวงจรคลื่นแสงแบบระนาบผสม (FBT) และเทคโนโลยีวงจรคลื่นแสงระนาบ (PLC) เป็นหนึ่งในการตัดสินใจที่เป็นผลสืบเนื่องมากที่สุดในการจัดหาอุปกรณ์ต่อพ่วง ความแตกต่างไม่ได้เป็นเพียงผลทางวิชาการ - เท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อต้นทุน ความน่าเชื่อถือ จำนวนพอร์ต ความยืดหยุ่นของความยาวคลื่น และความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม

Overview of fiber optic coupler types including Y, T, X, star, and tree couplers

พารามิเตอร์	ข้อต่อ FBT	ตัวแยก PLC
วิธีการผลิต	การหลอมรวมและการเรียวของเส้นใยแสง	ท่อนำคลื่นสลักอยู่บนชิปซิลิกา
จำนวนพอร์ตทั่วไป	1×2 ถึง 1×4 พื้นเมือง; สูงขึ้นโดยการเรียงซ้อน	1×2 ถึง 1×64 (หรือ 2×64) บนชิปตัวเดียว
ความยาวคลื่นที่รองรับ	850 นาโนเมตร, 1310 นาโนเมตร, 1550 นาโนเมตร (หน้าต่างแคบ)	1260–1650 นาโนเมตร (ย่านความถี่การทำงานเต็มรูปแบบ)
การแยกความสม่ำเสมอ	ดีที่จำนวนพอร์ตต่ำ ลดลงเกิน 1×8	ความสม่ำเสมอสูงในทุกพอร์ต
อัตราส่วนการแยกแบบกำหนดเอง	มีความยืดหยุ่นสูง (90:10, 80:20, 70:30 ฯลฯ)	โดยทั่วไปจะเท่ากัน-อัตราส่วนเท่านั้น (รุ่นมาตรฐาน)
อุณหภูมิในการทำงาน	−5 องศาถึง +75 องศา	−40 องศาถึง +85 องศา
อัตราความล้มเหลวที่การแยกสูง	เพิ่มขึ้นเหนือ 1×8 (โครงสร้างแบบลดหลั่น)	ต่ำ แม้จะมีอัตราส่วนการแยกสูง
ต้นทุนสัมพัทธ์	ลดลงที่ 1×2 และ 1×4	ต่ำกว่าที่ 1×8 ขึ้นไป สูงขึ้นเมื่อแยกต่ำ

ในทางปฏิบัติ ตัวเชื่อมต่อ FBT เป็นที่ต้องการสำหรับแอปพลิเคชันที่มีจำนวน-การแบ่ง-ต่ำ การตรวจสอบการแตะ และสถานการณ์ที่จำเป็นต้องมีอัตราส่วนที่ไม่เท่ากันแบบกำหนดเอง - เช่น การจ่ายพลังงาน 1–3% ไปยังพอร์ตทดสอบ ตัวแยก PLC ครองการใช้งาน FTTH และ PON แบบแยกสูง- โดยที่เอาต์พุตที่สม่ำเสมอ ความเข้ากันได้ของความยาวคลื่นกว้าง และเสถียรภาพด้านสิ่งแวดล้อมมีความสำคัญมากที่สุด สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกำหนดค่า PLC โปรดดูของเราคำแนะนำเกี่ยวกับประเภทตัวแยก PLC.

ตามแบนด์วิธและโหมดไฟเบอร์

ข้อต่อหน้าต่างเดี่ยว-ทำงานที่ความยาวคลื่นหนึ่งโดยเฉพาะ (เช่น 1310 นาโนเมตรหรือ 1550 นาโนเมตร)ตัวต่อความยาวคลื่นคู่-รองรับสองแถบความยาวคลื่นและพบได้ทั่วไปในเครือข่าย PON ที่ให้บริการที่แตกต่างกันบน 1310 nm และ 1490/1550 nm พร้อมๆ กันข้อต่อแบบไวด์แบนด์ครอบคลุมช่วงความยาวคลื่นที่กว้างและให้ความยืดหยุ่นสูงสุดสำหรับการอัพเกรดความยาวคลื่นในอนาคต

ทางด้านโหมดไฟเบอร์โหมดเดี่ยวและมัลติโหมดไฟเบอร์ต้องมีการออกแบบข้อต่อที่แตกต่างกัน ตัวเชื่อมต่อโหมดเดี่ยวถูกสร้างขึ้นสำหรับไฟเบอร์ 9/125 μm ที่ใช้ในลิงก์ระยะไกล-และแบนด์วิธสูง- มัลติโหมดคัปเปลอร์ตรงกับไฟเบอร์ 50/125 μm หรือ 62.5/125 μm ที่พบได้ทั่วไปในการเชื่อมต่อภายในวิทยาเขตและศูนย์ข้อมูลที่สั้นกว่า ความไม่ตรงกันของโหมดไฟเบอร์ระหว่างเครือข่ายและตัวเชื่อมต่อถือเป็นข้อผิดพลาดในการจัดซื้อบ่อยครั้งซึ่งทำให้เกิดการสูญเสียมากเกินไปและประสิทธิภาพที่ไม่น่าเชื่อถือ หากต้องการดูการจำแนกประเภทมัลติโหมดโดยละเอียด โปรดดูของเราคู่มือประเภทไฟเบอร์มัลติโหมด.

ตัวเชื่อมต่อแบบพาสซีฟและแบบแอคทีฟ

ตัวเชื่อมต่อแบบพาสซีฟไม่ต้องการพลังงานไฟฟ้า - โดยจะกระจายแสงทั้งหมดผ่านฟิสิกส์เชิงแสง นี่เป็นประเภทที่โดดเด่นในเครือข่ายที่ใช้งาน ในทางตรงกันข้าม Active Coupler จะแปลงสัญญาณแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้า ประมวลผล และแปลงกลับ พวกเขาสามารถขยายหรือสร้างสัญญาณใหม่ได้ แต่จะซับซ้อนกว่า มีราคาแพงกว่า และแนะนำโหมดความล้มเหลวที่แตกต่างกัน เว้นแต่ว่าคุณต้องการการสร้างสัญญาณใหม่หรือการควบคุมระดับ-แบบอิเล็กทรอนิกส์โดยเฉพาะ ตัวเชื่อมต่อแบบพาสซีฟคือตัวเลือกมาตรฐาน

เมื่อใดที่คุณควรใช้ข้อต่อไฟเบอร์ออปติก 1×2 กับ. 2×2

Comparison of 1x2 and 2x2 fiber optic couplers with signal flow and use cases

ข้อต่อ 1×2 มี 1 อินพุตและ 2 เอาต์พุต เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมเมื่อคุณเพียงแค่ต้องแยกสัญญาณเดียวออกเป็นสองเส้นทาง - เช่น การป้อนจุดกระจายดาวน์สตรีมสองจุดจากไฟเบอร์หลักเดียว หรือการแตะเปอร์เซ็นต์ของกำลังสัญญาณเพื่อการตรวจสอบในขณะที่เส้นทางหลักยังคงดำเนินต่อไปโดยไม่ถูกรบกวน

ตัวเชื่อมต่อ 2 × 2 มีสองอินพุตและสองเอาต์พุต ข้อดีของมันคือความยืดหยุ่นแบบสองทิศทาง ในอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ Zehnder ของ Michelson หรือ Mach- พอร์ตอินพุตทั้งสองพอร์ตจะทำงานอยู่ ในการตรวจสอบเครือข่าย ตัวเชื่อมต่อ 2×2 ช่วยให้คุณสามารถแทรกการต๊าปได้ทั้งสองทิศทางของลิงก์ดูเพล็กซ์พร้อมกัน นอกจากนี้ยังเป็นโครงสร้างมาตรฐานสำหรับการสร้างตัวแยก FBT ลำดับ-ที่สูงกว่าโดยการเรียงซ้อน - เช่น ข้อต่อ 2×2 สามตัวรวมกันภายในเพื่อสร้างเอาต์พุต 1×4

หากแอปพลิเคชันของคุณต้องการการแยกทิศทาง-เพียงทิศทางเดียว 1×2 จะง่ายกว่าและโดยทั่วไปจะมีการสูญเสียส่วนเกินน้อยกว่าเล็กน้อย หากคุณต้องการความสามารถแบบสองทิศทางหรือวางแผนที่จะใช้พอร์ตอินพุตทั้งสองพอร์ต ให้เลือก 2×2

การใช้งานทั่วไปของข้อต่อไฟเบอร์ออปติก

Passive optical network diagram showing fiber optic splitters distributing signals from OLT to multiple ONTs 6)选型流程图放置位置放在

เครือข่าย PON และ FTTx

ในสถาปัตยกรรมเครือข่ายออปติกแบบพาสซีฟ (GPON, XGS-PON และตัวแปรต่างๆ) ตัวเชื่อมต่อ - ประเภทต้นไม้โดยเฉพาะ-ตัวแยก PLC- เป็นวิธีหลักในการกระจายสัญญาณดาวน์สตรีมของ OLT ไปยัง ONT หลายตัว การใช้งานแบบต่อเรียงสอง-โดยทั่วไปอาจใช้ตัวแยก 1×4 ที่สำนักงานกลาง และตัวแยก 1×8 ที่จุดแจกจ่าย เพื่อให้ได้การแยก 1×32 ที่มีประสิทธิภาพทั่วทั้งเครือข่ายการเข้าถึง งบประมาณพลังงานแสงที่กำหนดในมาตรฐาน เช่น ITU-T G.984.2 (สำหรับ GPON) จะจำกัดจำนวนขั้นตอนการแยกโดยตรงและอัตราส่วนการแยกทั้งหมดที่เครือข่ายสามารถรองรับได้

การตรวจสอบและทดสอบสัญญาณ

การใช้งานตัวเชื่อมต่อที่ใช้งานได้จริงที่สุดอย่างหนึ่งคือการแตะสัญญาณแบบไม่-รบกวน ตัวเชื่อมต่อ FBT 90:10 หรือ 95:5 ที่เสียบอยู่ในลิงค์ไฟเบอร์แบบสดจะโอนพลังงานเล็กน้อยไปยังพอร์ตการตรวจสอบ - เพียงพอสำหรับเครื่องวัดพลังงานแสงหรือตัววิเคราะห์โปรโตคอลในการอ่าน โดยไม่ส่งผลกระทบต่อเส้นทางสัญญาณหลักอย่างมีนัยสำคัญ เทคนิคนี้เป็นแนวปฏิบัติมาตรฐานในสำนักงานกลาง ศูนย์ข้อมูล และการทดสอบภาคสนาม หลีกเลี่ยงความจำเป็นในการแยกหรือยกเลิกการเชื่อมต่อสำหรับการวัด

LAN และเครือข่ายวิทยาเขต

ในเครือข่ายไฟเบอร์แบ็คโบนของวิทยาเขตและเครือข่ายการกระจายอาคาร ตัวเชื่อมต่อรองรับการกระจายสัญญาณในโทโพโลยีแบบสตาร์หรือบัส ตัวเชื่อมต่อแบบดาวให้บริการสถาปัตยกรรมรูปแบบการออกอากาศ-ที่ทุกโหนดจำเป็นต้องรับสัญญาณเดียวกัน ตัวเชื่อมต่อ T ที่มีการแยกไม่เท่ากันจะให้บริการโทโพโลยีบัสโดยที่แต่ละโหนดจะแตะเศษส่วนของสัญญาณแกนหลัก สำหรับคำแนะนำที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับการเลือกส่วนประกอบไฟเบอร์ของวิทยาเขต โปรดดูของเราคู่มือการเลือกตัวเชื่อมต่อวิทยาเขต.

WDM และระบบย่อยแสงแบบพาสซีฟ

ตัวต่อยังปรากฏใน-ระบบมัลติเพล็กซิ่งแบบแบ่งความยาวคลื่น โดยที่ตัวต่อฟิวส์แบบเลือกความยาวคลื่น-สามารถทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ mux/demux พื้นฐานสำหรับการแยกหรือรวมสัญญาณที่ความยาวคลื่นต่างกัน (เช่น 1310 นาโนเมตรและ 1550 นาโนเมตรบนเส้นใยเดียวกัน) ในสถาปัตยกรรม WDM ที่ซับซ้อนมากขึ้น ตะแกรงนำคลื่นแบบอาร์เรย์เฉพาะหรือตัวกรองฟิล์มบาง-มาแทนที่ตัวเชื่อมต่อแบบธรรมดา แต่สำหรับแอปพลิเคชันที่มีจำนวน-ช่องสัญญาณ-ต่ำ ตัวเชื่อมต่อฟิวส์แบบขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น-ยังคงเป็นตัวเลือกที่คุ้มค่า-

วิธีเลือกข้อต่อไฟเบอร์ออปติกที่เหมาะสม: แนวทาง-ทีละขั้นตอน

การเลือกข้อต่อไม่ใช่เรื่องยากหากคุณปฏิบัติตามข้อกำหนดอย่างเป็นระบบ ต่อไปนี้เป็นลำดับการปฏิบัติที่ครอบคลุมการตัดสินใจตามลำดับที่สำคัญที่สุด

Decision flowchart for choosing the right fiber optic coupler based on function, fiber type, split ratio, and package

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดฟังก์ชัน

คุณกำลังแยกสัญญาณหนึ่งออกเป็นหลาย ๆ สัญญาณหรือไม่? รวมหลายสัญญาณเป็นหนึ่งเดียว? แตะเปอร์เซ็นต์เล็กน้อยเพื่อติดตาม? หรือคุณต้องการความสามารถในการแยก{0}}และ-รวมสองทิศทาง? คำตอบเป็นตัวกำหนดว่าคุณต้องการตัวแยก 1×N, ตัวรวม N×1, ตัวต่อ 2×2 หรือตัวต่อต๊าปที่มีอัตราส่วนไม่เท่ากัน

ขั้นตอนที่ 2: ยืนยันโหมดไฟเบอร์

ตรวจสอบว่ามีการติดตั้งไฟเบอร์อะไรไว้แล้ว หากเครือข่ายใช้ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว ตัวเชื่อมต่อจะต้องเป็นโหมดเดี่ยว หากใช้มัลติโหมด (OM1 ถึง OM5) ให้จับคู่ตามนั้น ไม่สามารถ-ต่อรองได้ ตัวเชื่อมต่อโหมดเดี่ยวบนมัลติโหมดลิงค์ - หรือในทางกลับกัน - จะทำให้เกิดการสูญเสียมากเกินไปและประสิทธิภาพที่ไม่สามารถคาดเดาได้ ในการปรับใช้ภาคสนาม ความไม่ตรงกันนี้เป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของการเสื่อมสภาพของลิงก์ "ลึกลับ" ซึ่งยากต่อการวินิจฉัยหากไม่มีการตรวจสอบทางกายภาพ

ขั้นตอนที่ 3: ตั้งค่าจำนวนพอร์ตและอัตราส่วนการแยก

กำหนดจำนวนพอร์ตเอาต์พุตที่คุณต้องการ: 1×2, 1×4, 1×8, 1×16, 1×32 หรือสูงกว่า แล้วตัดสินใจว่าการแบ่งอำนาจควรจะเท่ากันหรือไม่เท่ากัน สำหรับการกระจายสมาชิกใน FTTx การแบ่งเท่าๆ กันถือเป็นมาตรฐาน สำหรับการตรวจสอบการแตะ โดยทั่วไปคุณต้องการอัตราส่วนที่ไม่เท่ากันอย่างมาก (90:10 หรือสูงกว่า) เพื่อลดผลกระทบต่อสัญญาณหลัก เพื่อความเฉพาะเจาะจง1×2การกำหนดค่า , 1×8 หรือ 1×32 ผลิตภัณฑ์ตัวแยก PLC มาตรฐานมีจำหน่ายทั่วไป

ขั้นตอนที่ 4: ยืนยันหน้าต่างความยาวคลื่น

หากเครือข่ายของคุณใช้เพียง 1310 นาโนเมตร ข้อต่อหน้าต่าง-ตัวเดียวก็เพียงพอแล้ว หากมีทั้ง 1310 นาโนเมตรและ 1550 นาโนเมตร (เช่นเดียวกับที่ระบบ PON ส่วนใหญ่ใช้กับเสียง/ข้อมูล และวิดีโอ) คุณต้องมีอุปกรณ์ที่มีความยาวคลื่นคู่-เป็นอย่างน้อย หากมีแนวโน้มที่จะเพิ่มความยาวคลื่นในอนาคต ให้เลือกตัวเชื่อมต่อย่านความถี่กว้างหรือตัวแยก PLC ที่ครอบคลุมช่วง 1260–1650 นาโนเมตรทั้งหมด

ขั้นตอนที่ 5: ตรวจสอบงบประมาณพลังงานแสง

ตัวเชื่อมต่อทุกตัวจะเพิ่มการสูญเสียการแทรกให้กับลิงก์ ก่อนสั่งซื้อ ให้คำนวณว่างบประมาณด้านการมองเห็นของคุณสามารถดูดซับได้หรือไม่ เพิ่มการสูญเสียการแทรกของข้อต่อเข้ากับการสูญเสียอื่นๆ ทั้งหมดในเส้นทาง -การสูญเสียสายแพทช์การสูญเสียตัวเชื่อมต่อ การสูญเสียรอยต่อ และการลดทอนของไฟเบอร์ - และเปรียบเทียบผลรวมกับระยะขอบกำลังของตัวส่ง-ถึง-ของตัวรับ หากระยะขอบแน่น ให้พิจารณา-ตัวเชื่อมต่ออัตราส่วนแยก-ที่ต่ำกว่าหรือลดขั้นตอนแบบเรียงซ้อนให้น้อยลง

ขั้นตอนที่ 6: เลือกแพ็คเกจและประเภทตัวเชื่อมต่อ

อุปกรณ์ต่อพ่วงมีทั้งแบบไฟเบอร์เปลือย ท่อขนาดเล็ก- กล่อง ABS ตลับ LGX และแพ็คเกจแบบติดตั้งบนชั้นวาง- ตัวเลือกที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมในการติดตั้ง: ชั้นวางในอาคาร ตู้กลางแจ้ง ถาดประกบ หรือกล่องขั้วต่อ ประเภทตัวเชื่อมต่อ (SC/APC, SC/UPC, LC/UPC หรือไฟเบอร์เปล่าสำหรับการประกบฟิวชั่น) ควรตรงกับโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ เพื่อหลีกเลี่ยงอะแดปเตอร์หรือสายแพตช์ไฮบริดที่ไม่จำเป็น

ข้อผิดพลาดในการเลือกทั่วไปและวิธีหลีกเลี่ยง

ในการจัดซื้อจัดจ้างภาคสนามและการออกแบบเครือข่าย มีข้อผิดพลาดบางประการเกิดขึ้นซ้ำๆ:

การเลือกตามชื่อผลิตภัณฑ์แทนฟังก์ชั่น

ผลิตภัณฑ์ที่มีป้ายกำกับว่า "ข้อต่อ" และอีกชิ้นที่มีป้ายกำกับ "ตัวแยก" อาจเป็นอุปกรณ์ที่เหมือนกันทางกายภาพ แต่มีฉลากบรรจุภัณฑ์หรือการตลาดต่างกัน ระบุตามฟังก์ชันเสมอ (อัตราส่วนการแยก จำนวนพอร์ต โหมดไฟเบอร์) แทนที่จะระบุตามชื่อทางการค้า

ละเว้นการสูญเสียการแทรกในการคำนวณงบประมาณ

ตัวแยก PLC ขนาด 1×32 จะเพิ่มการสูญเสียการแทรกลงในลิงก์ประมาณ 17–18 dB หากงบประมาณด้านออปติคัลเพียง 28 dB (เช่นเดียวกับใน Class B+ GPON) ก็จะเหลือระยะขอบเพียงเล็กน้อยสำหรับไฟเบอร์ ตัวเชื่อมต่อ และส่วนประกบ การไม่คำนึงถึงการสูญเสียข้อต่อเป็นสาเหตุทั่วไปของการเชื่อมต่อส่วนขอบที่ทำงานระหว่างการติดตั้ง แต่ล้มเหลวหลังจากการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมหรืออายุของส่วนประกอบ

การผสมส่วนประกอบโหมดเดี่ยวและมัลติโหมด

สิ่งนี้เกิดขึ้นบ่อยกว่าที่คาดไว้ โดยเฉพาะในเครือข่ายแคมปัสที่ไฟเบอร์ทั้งสองประเภทอาจอยู่ร่วมกันในอาคารเดียวกัน ข้อต่อจะต้องตรงกับปลายประเภทไฟเบอร์-ถึง-

สมมติว่าตัวแยกจำนวน-พอร์ต-จำนวนสูงทั้งหมดเท่ากัน

1×16 แบบ FBT{0}} (สร้างโดยการต่อขั้น 1×2 เจ็ดขั้น) มีความสม่ำเสมอ ความเสถียรของอุณหภูมิ และคุณลักษณะความล้มเหลวที่แตกต่างจาก PLC- แบบ 1×16 บนชิปตัวเดียว สำหรับแอปพลิเคชันที่มีการแยกส่วนสูง- โดยทั่วไป PLC จะมีความน่าเชื่อถือมากกว่าและกะทัดรัดกว่า

มองข้ามข้อกำหนดความยาวคลื่น

ตัวเชื่อมต่อ FBT ที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับ 1310 นาโนเมตรอาจมีการสูญเสียที่สูงขึ้นอย่างมากที่ 1550 นาโนเมตร หากเครือข่ายมีความยาวคลื่นหลายช่วง ให้ตรวจสอบว่าตัวเชื่อมต่อทำงานภายในข้อมูลจำเพาะของทุกช่วงคลื่นหรือไม่

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก

ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกเป็นแบบพาสซีฟหรือแอคทีฟหรือไม่?

ตัวเชื่อมต่อที่ใช้งานส่วนใหญ่เป็นแบบพาสซีฟ - ซึ่งแยกหรือรวมแสงโดยไม่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้า ตัวเชื่อมต่อแบบแอคทีฟมีอยู่แต่ใช้ในแอปพลิเคชันเฉพาะทางที่จำเป็นต้องมีการแปลงออปติคัล-เป็น-ไฟฟ้า-เป็น-หรือการขยายสัญญาณ

อะไรคือความแตกต่างระหว่างข้อต่อและตัวแยก PLC?

ตัวแยก PLC เป็นตัวเชื่อมต่อประเภทเฉพาะที่สร้างขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีวงจรคลื่นแสงระนาบ คำว่า "ข้อต่อ" เป็นหมวดหมู่ที่กว้างกว่า ในการใช้งานในชีวิตประจำวัน "ตัวแยกสัญญาณ" มักจะหมายถึงอุปกรณ์ที่ฟังก์ชันหลักคือการแบ่งอินพุตหนึ่งรายการระหว่างเอาต์พุตจำนวนมาก ในขณะที่ "ตัวเชื่อมต่อ" อาจครอบคลุมถึงฟังก์ชันการรวมและฟังก์ชันสองทิศทางด้วย สำหรับการเปรียบเทียบโดยละเอียด โปรดดูของเราภาพรวมของข้อต่อและตัวแยก.

ตัวเชื่อมต่อหนึ่งตัวสามารถแยกและรวมสัญญาณได้หรือไม่

ใช่. ตัวเชื่อมต่อ 2×2 (X) สามารถทำหน้าที่เป็นตัวแยกสัญญาณได้เมื่อใช้พอร์ตอินพุตหนึ่งพอร์ตและพอร์ตเอาต์พุตทั้งสองพอร์ตรับสัญญาณ หรือเป็นตัวรวมเมื่อพอร์ตอินพุตทั้งสองพอร์ตส่งสัญญาณที่รวมไว้ที่เอาต์พุตเดียว ความสามารถแบบสองทิศทางนี้ทำให้ข้อต่อ 2×2 ได้รับความนิยมในการตรวจจับอินเทอร์เฟอโรเมตริกและแอปพลิเคชันการตรวจสอบดูเพล็กซ์

ฉันจะเลือกระหว่างข้อต่อโหมดเดี่ยวและมัลติโหมดได้อย่างไร

จับคู่ข้อต่อกับไฟเบอร์ที่ติดตั้งไว้แล้วในเครือข่ายของคุณ ข้อต่อโหมดเดี่ยวได้รับการออกแบบมาสำหรับไฟเบอร์ 9/125 μm ที่ใช้ในระบบ-การเข้าถึงระยะไกลและ-แบนด์วิธสูง ข้อต่อมัลติโหมดได้รับการออกแบบมาสำหรับไฟเบอร์ 50/125 μm หรือ 62.5/125 μm ที่ใช้ในการเชื่อมต่อ-วิทยาเขต อาคาร และศูนย์ข้อมูลในระยะทางที่สั้นกว่า การใช้โหมดที่ไม่ถูกต้องจะทำให้เกิดการสูญเสียและการลดทอนสัญญาณที่ยอมรับไม่ได้

ข้อต่อ FBT มีอัตราส่วนการแยกอะไรบ้าง

เทคโนโลยี FBT มอบความยืดหยุ่นสูงในการปรับแต่งอัตราส่วนการแยกส่วน อัตราส่วนทั่วไปได้แก่ 50:50, 90:10, 80:20, 70:30 และ 60:40 แต่ผู้ผลิตสามารถผลิตอัตราส่วนอื่นๆ ตามคำขอได้ สิ่งนี้ทำให้ตัวเชื่อมต่อ FBT มีประโยชน์อย่างยิ่งในการตรวจติดตามแทปซึ่งคุณต้องเปลี่ยนทิศทางพลังงานสัญญาณเพียง 1–10% ในขณะที่ยังคงส่วนที่เหลือไว้สำหรับลิงค์หลัก

เหตุใดการสูญเสียการแทรกของข้อต่อของฉันจึงไม่ตรงกับการสูญเสียการแยกทางทฤษฎี

การสูญเสียการแยกตามทฤษฎีสำหรับการแยกที่เท่ากัน 1 × 2 คือ 3.0 dB (ครึ่งหนึ่งของกำลังสำหรับแต่ละเอาต์พุต) ในทางปฏิบัติ ข้อต่อทุกตัวยังแนะนำการสูญเสียส่วนเกิน - การลดทอนเพิ่มเติมที่เกิดจากความไม่สมบูรณ์ของการผลิต การกระเจิง และการดูดซับในบริเวณข้อต่อ การสูญเสียการแทรกทั้งหมดจะสูงกว่าค่าต่ำสุดทางทฤษฎีเสมอ โดยทั่วไปแล้วตัวเชื่อมต่อ FBT 1×2 ที่ผลิตอย่างดี-จะมีการสูญเสียการแทรก 3.2–3.5 dB ต่อเอาต์พุต โดยปกติแล้ว PLC 1×2 จะอยู่ที่ประมาณ 3.5–3.8 dB

ฉันสามารถแยกขั้นตอนได้กี่ขั้นตอนก่อนที่สัญญาณจะอ่อนเกินไป?

ขึ้นอยู่กับงบประมาณด้านพลังงานแสงของระบบทั้งหมด แต่ละขั้นตอนจะเพิ่มการสูญเสียการแทรกของตัวเอง สำหรับ GPON (คลาส B+, งบประมาณ 28 dB) ค่าสูงสุดโดยทั่วไปคือ 1 × 32 การแบ่งทั้งหมดเป็นหนึ่งหรือสองขั้นตอน ทำให้เหลือระยะขอบเพียงพอสำหรับการลดทอนไฟเบอร์และการสูญเสียตัวเชื่อมต่อ สำหรับระบบงบประมาณ XGS-PON หรือสูงกว่า- การกำหนดค่าแบบเรียงซ้อนที่ใหญ่กว่าอาจเป็นไปได้ คำนวณงบประมาณลิงก์ทั้งหมดก่อนที่จะตัดสินใจใช้สถาปัตยกรรมแบบแยก

บทสรุป

ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกเป็นส่วนประกอบที่ควบคุมวิธีการแบ่งปันพลังงานแสงผ่านเส้นทางไฟเบอร์ของเครือข่าย ไม่ว่าคุณจะกระจายสัญญาณ PON ไปยังสมาชิก 32 ราย แตะ 5% ของลิงก์แกนหลักเพื่อตรวจสอบ หรือรวมสัญญาณจากสองแหล่งเป็นเอาต์พุตเดียว ตัวเชื่อมต่อที่เหมาะสมจะทำให้ลิงก์ทำงานได้ภายในงบประมาณออปติคอล

กระบวนการคัดเลือกไม่ซับซ้อนเมื่อดำเนินการอย่างเป็นระบบ: เริ่มต้นด้วยฟังก์ชัน ยืนยันโหมดไฟเบอร์ ตั้งค่าจำนวนพอร์ตและอัตราส่วนการแยก ตรวจสอบหน้าต่างความยาวคลื่น ตรวจสอบงบประมาณพลังงาน และเลือกแพ็คเกจจริง ข้อผิดพลาดในการจัดซื้อส่วนใหญ่ - โหมดไฟเบอร์ที่ไม่ตรงกัน การสูญเสียการแทรกที่ถูกมองข้าม หรือการเลือกตามฉลากผลิตภัณฑ์แทนข้อกำหนด - สามารถหลีกเลี่ยงได้ด้วยรายการตรวจสอบพื้นฐานนี้

สำหรับตัวเลือกผลิตภัณฑ์เฉพาะ โปรดดูของเรากลุ่มผลิตภัณฑ์ตัวแยก PLCหรือตัวเลือกข้อต่อ FBT, หรือติดต่อทีมวิศวกรของเราสำหรับคำแนะนำเกี่ยวกับอัตราส่วนการแยกแบบกำหนดเองและการกำหนดค่าบรรจุภัณฑ์