ข้อต่อและตัวแยกไฟเบอร์ออปติก: ความหมายที่แท้จริงหมายถึงอะไร

หากคุณเคยออกแบบหรือติดตั้งเครือข่าย PON ระบบกระจาย CATV หรือก๊อกน้ำตรวจสอบไฟเบอร์ แสดงว่าคุณเคยใช้ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก และถ้าคุณเลือกผิด - อัตราส่วนการแยกผิด เทคโนโลยีผิด หน้าต่างความยาวคลื่นผิด - คุณจะค้นพบวิธีที่ยากลำบากเมื่อสมาชิกที่ปลายสายไม่มีสัญญาณ หรือการอ่าน OTDR ของคุณไม่สมเหตุสมผล

ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกเป็นอุปกรณ์แบบพาสซีฟที่แยก รวม หรือกระจายสัญญาณแสงใหม่ พวกเขาฟังดูเรียบง่าย กระบวนการคัดเลือกไม่ได้ คู่มือนี้ครอบคลุมว่าเทคโนโลยีการผลิตหลักทั้งสองมีประสิทธิภาพแตกต่างกันอย่างไร วิธีคำนวณงบประมาณการสูญเสียสำหรับอัตราส่วนการแยกเฉพาะของคุณ และวิธีการเลือกตัวเชื่อมต่อที่เหมาะสมสำหรับ FTTH, การตรวจสอบศูนย์ข้อมูล, CATV และแอปพลิเคชันทดสอบ

จริงๆ แล้ว Fiber Optic Coupler ทำอะไรได้บ้าง

ตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกรับสัญญาณแสงจากไฟเบอร์อินพุตตั้งแต่หนึ่งเส้นขึ้นไป และกระจายไปยังไฟเบอร์เอาต์พุตตั้งแต่สองเส้นขึ้นไป - หรือในทางกลับกัน สัญญาณจะอยู่ในโดเมนออปติคอลตลอดเวลา ไม่มีการแปลงไฟฟ้า ไม่จำเป็นต้องมีแหล่งพลังงาน นั่นเป็นสาเหตุที่เรียกว่าอุปกรณ์แบบพาสซีฟ

สิ่งที่จับได้: การแยกแสงหมายถึงการแบ่งอำนาจ ทุกครั้งที่คุณแยกสัญญาณ แต่ละพอร์ตเอาต์พุตจะได้รับพลังงานน้อยกว่าอินพุต การแยก 1×2 50/50 ที่สมบูรณ์แบบจะทำให้แต่ละเอาต์พุตมีกำลังอินพุตเพียงครึ่งหนึ่งของกำลังอินพุต - นั่นคือการสูญเสียขั้นต่ำ 3.0 dB ต่อพอร์ตเอาต์พุต ซึ่งมาจากหลักฟิสิกส์ของการแบ่งพลังงานล้วนๆ อุปกรณ์ในโลกแห่งความเป็นจริง-จะเพิ่มการสูญเสียส่วนเกินเล็กน้อยเพิ่มเติมจากค่าขั้นต่ำตามทฤษฎีนั้น

การสูญเสียนี้เป็นการสะสม การแยก 1×4 มีค่าใช้จ่ายอย่างน้อย 6.0 dB A 1×8 มีราคา 9.0 dB A 1×32 ราคา 15.0 dB การทำความเข้าใจนี่คือรากฐานของการตัดสินใจเลือกตัวเชื่อมต่อทุกตัว - หากงบประมาณลิงก์ของคุณไม่สามารถดูดซับการสูญเสียแบบแยกได้ ไม่มีตัวเชื่อมต่อใดในโลกที่จะทำให้เครือข่ายทำงานได้

FBT กับ PLC: สองเทคโนโลยีที่มีความสำคัญ

มีหลายวิธีในการผลิตข้อต่อไฟเบอร์ออปติก แต่ในทางปฏิบัติ เทคโนโลยีสองอย่างมีอิทธิพลเหนือกว่า: FBT (Fused Biconical Taper) และ PLC (Planar Lightwave Circuit)

ข้อต่อ FBT

ข้อต่อ FBT ทำขึ้นโดยการบิดเส้นใยเปลือยตั้งแต่ 2 เส้นขึ้นไปเข้าด้วยกัน จากนั้นให้ความร้อนและยืด (การหลอมและการเรียว) ข้อต่อจนกระทั่งแกนของเส้นใยอยู่ใกล้เพียงพอสำหรับให้แสงเชื่อมต่อระหว่างกัน อัตราส่วนการแยกจะถูกควบคุมโดยความยาวและระดับของเทเปอร์

จุดแข็ง:

• ต้นทุนที่ต่ำกว่าสำหรับจำนวนพอร์ตต่ำ (1×2, 1×4, 2×2)
• สามารถปรับอัตราส่วนการแบ่งไม่เท่ากัน (เช่น 10/90, 20/80, 30/70) ได้อย่างง่ายดายและราคาถูก
• ประสิทธิภาพที่ดีภายในหน้าต่างความยาวคลื่นแคบ
• ขนาดบรรจุภัณฑ์ขนาดเล็กสำหรับการแยกง่ายๆ

ข้อจำกัด:

• ความสม่ำเสมอลดลงเมื่อจำนวนพอร์ตเพิ่มขึ้น - 1×8 FBT มีการกระจายพลังงานที่ไม่สม่ำเสมอทั่วทั้งเอาต์พุตอย่างเห็นได้ชัด
• ความยาวคลื่น-การสูญเสียขึ้นอยู่กับ: ประสิทธิภาพที่ 1310 นาโนเมตรและ 1550 นาโนเมตรอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ เว้นแต่จะระบุเป็นหน้าต่างคู่-
• ในทางปฏิบัติจำกัดไว้ที่ 1×32 สูงสุด โดยมีความสม่ำเสมอต่ำเกิน 1×8
• แต่ละขั้นตอนการแยกเพิ่มเติมคือทางแยกที่แยกจากกัน ทำให้เกิดการสูญเสียส่วนเกินสะสมเพิ่มขึ้น

ดีที่สุดสำหรับ:ข้อต่อประปาสำหรับการตรวจสอบ (90/10, 95/5), การกระจาย CATV ขนาดเล็ก, ข้อต่อ 2×2 แบบสองทิศทาง, การแยกจำนวน-ละเอียดอ่อนต่ำ-ที่ละเอียดอ่อน

ตัวแยก PLC

ตัวแยก PLCใช้การพิมพ์หินเซมิคอนดักเตอร์เพื่อกัดวงจรท่อนำคลื่นแสงลงบนพื้นผิวแก้วซิลิกา การแยกเกิดขึ้นบนชิป - ให้คิดว่ามันเป็นแผงวงจรแสงขนาดเล็ก อาร์เรย์ไฟเบอร์อินพุตและเอาท์พุตจะเชื่อมโยงกับชิป

จุดแข็ง:

• ความสม่ำเสมอที่ยอดเยี่ยมของพอร์ตเอาต์พุตทั้งหมด - PLC ขนาด 1×32 ให้พลังงานที่แทบจะเหมือนกันทุกพอร์ต
• แถบความถี่กว้างตามการออกแบบ: ทำงานข้าม 1260–1650 nm โดยไม่มีความยาวคลื่น-ความแปรผันตาม
• ปรับขนาดได้อย่างมีประสิทธิภาพจนถึงจำนวนพอร์ตสูง (1×64, 2×64)
• กะทัดรัดสำหรับอัตราส่วนการแยกสูง - PLC ขนาด 1×32 นั้นใหญ่กว่า FBT ขนาด 1×4 เพียงเล็กน้อย
• ความเสถียรและอุณหภูมิในระยะยาวดีขึ้น-

ข้อจำกัด:

• ต้นทุนสูงกว่า FBT สำหรับจำนวนพอร์ตต่ำ (1×2, 1×4)
• มีความยืดหยุ่นน้อยลงสำหรับอัตราส่วนการแยกที่ไม่เท่ากันแบบกำหนดเอง - ตัวแยก PLC ส่วนใหญ่จะเท่ากัน- แยกเท่านั้น
• การสูญเสียการแทรกขั้นต่ำที่สูงขึ้นเล็กน้อยที่ 1×2 เมื่อเทียบกับ FBT (โดยทั่วไปคือ 3.8 dB เทียบกับ. 3.4 dB)

ดีที่สุดสำหรับ:การใช้งาน GPON/XGS-PON FTTH (1×8, 1×16, 1×32, 1×64) แอปพลิเคชันใดๆ ที่ต้องการการกระจายพลังงานที่สม่ำเสมอ ระบบย่านความถี่กว้างที่มีความยาวคลื่นหลายช่วง

การเปรียบเทียบ

จุดครอสโอเวอร์อยู่ที่ประมาณ 1×8 ด้านล่างนี้ FBT มักจะถูกกว่า ยิ่งไปกว่านั้น PLC ยังได้ชัยชนะทั้งในด้านความสม่ำเสมอและต้นทุน

การแบ่งอัตราส่วนและการสูญเสีย: คณิตศาสตร์ที่คุณต้องการ

ข้อต่อ/ตัวแยกทุกตัวมีการสูญเสียการแทรกขั้นต่ำตามทฤษฎีที่กำหนดโดยอัตราส่วนการแยก นี่คือตารางอ้างอิง:

สังเกตว่าการสูญเสีย FBT แตกต่างจาก PLC อย่างไรเมื่อจำนวนพอร์ตเพิ่มขึ้น ที่ 1×32 ตัวเชื่อมต่อ FBT อาจแย่กว่า PLC - 4–5 dB นั่นคือความแตกต่างระหว่างลิงก์ FTTH ที่ใช้งานได้กับลิงก์เสีย

ตัวอย่างจริง-ทั่วโลก: งบประมาณลิงก์ GPON FTTH

ระบบ GPON มาตรฐาน (ITU-T G.984) มีงบประมาณออปติคัลสูงสุด 28 dB ระหว่าง OLT และ ONT ต่อไปนี้คือลักษณะการใช้งาน 1×32 โดยทั่วไป:

อัตรากำไรขั้นต้น 4.6 dB นั้นคำนึงถึงอายุที่มากขึ้น ความแปรผันของอุณหภูมิ และรอยต่อในอนาคต หากคุณใช้ตัวเชื่อมต่อ FBT ที่ 21 dB แทนที่จะเป็น PLC ที่ 17 dB คุณจะอยู่ที่ 27.4 dB - ใกล้กับขีดจำกัด 28 dB อย่างเป็นอันตรายโดยมีระยะขอบเพียง 0.6 dB ขั้วต่อสกปรกอันหนึ่งแล้วคุณก็ออกไป

นี่คือสาเหตุที่ผู้ให้บริการ FTTH ทุกรายใช้ตัวแยก PLC สำหรับ 1×16 ขึ้นไป งบประมาณการสูญเสียไม่สามารถให้อภัยการสูญเสียส่วนเกินของ FBT ที่อัตราส่วนการแยกที่สูง

รูปทรงข้อต่อและสิ่งที่ใช้สำหรับ

นอกเหนือจากอัตราส่วนการแยกและเทคโนโลยีแล้ว ข้อต่อยังมีการกำหนดค่าทอพอโลยีที่แตกต่างกัน:

ข้อต่อตัว Y (1×2):การแยกที่ง่ายที่สุด หนึ่งอินพุตสองเอาต์พุต ใช้สำหรับการแตะสัญญาณ เส้นทางสำรอง และการตรวจสอบแบบสองทิศทาง มีจำหน่ายในรูปแบบ FBT หรือ PLC

T Coupler (แยกไม่เท่ากัน):1×2 ที่มีการกระจายไม่เท่ากันโดยเจตนา - 90/10, 80/20, 70/30 FBT เกือบทุกครั้ง ใช้สำหรับการตรวจสอบการแตะที่คุณต้องการสุ่มตัวอย่างสัญญาณส่วนเล็กๆ โดยไม่ลดกำลังของเส้นทางหลักลงอย่างมาก

ข้อต่อ X (2×2):สองอินพุต สองเอาต์พุต ทำหน้าที่เป็นทั้งตัวแยกและตัวรวมสัญญาณพร้อมกัน จำเป็นสำหรับการสื่อสารแบบสองทิศทางบนเส้นใยเดี่ยวและสำหรับการสร้างเซ็นเซอร์อินเทอร์เฟอโรเมตริก FBT เสมอ

สตาร์คัปเปลอร์ (N×N):หลายอินพุต หลายเอาต์พุตที่มีการกระจายเท่ากัน ใช้ในโทโพโลยี LAN ดั้งเดิมและเครือข่ายเซ็นเซอร์บางตัว พบได้น้อยในปัจจุบัน

ข้อต่อต้นไม้ (1×N):อินพุตหนึ่งไปยังเอาต์พุตจำนวนมาก การกำหนดค่าม้าทำงานสำหรับตัวแยก PLC ใน FTTH/PON - 1×8, 1×16, 1×32, 1×64.

เคล็ดลับการติดตั้งและการเลือก

จับคู่ประเภทตัวเชื่อมต่อกับเครือข่ายของคุณตัวแยก FTTH ส่วนใหญ่สิ้นสุดในขั้วต่อ SC APCเพื่อผลตอบแทนที่ขาดทุนต่ำ โดยทั่วไปแล้วก๊อกตรวจสอบศูนย์ข้อมูลจะใช้ LC UPC การกระจายสินค้ากลางแจ้งใช้ตัวแยกผมเปีย (ไฟเบอร์เปลือย) สำหรับการประกบฟิวชั่น ระบุตัวเชื่อมต่อ ณ เวลาสั่งซื้อ - ฟิลด์-การสิ้นสุดตัวแยก PLCผมเปียเสียเวลาและทำให้เกิดการสูญเสียเพิ่มเติม

อย่าต่อแยก FBT splitter เมื่อคุณสามารถใช้ PLC ตัวเดียวได้เราเคยเห็นผู้ติดตั้งสร้างการแยก 1×16 โดยการเรียงซ้อนสี่ขั้นตอนของข้อต่อ 1×2 FBT มันทำงานบนกระดาษ ในทางปฏิบัติ การสูญเสียส่วนเกินสะสมจากจุดต่อประกบ/ตัวเชื่อมต่อสี่จุดบวกกับอุปกรณ์ FBT ที่แยกกันอีกสี่ตัวจะสิ้นเปลืองงบประมาณในการเชื่อมโยง ตัวแยก PLC ขนาด 1×16 ตัวเดียวจะทำงานเดียวกันในอุปกรณ์ตัวเดียวโดยมีการสูญเสียรวมน้อยกว่า

เลือกการแยกที่ไม่เท่ากันสำหรับการตรวจสอบก๊อกหากคุณกำลังแทรกแทปการตรวจสอบแบบถาวรลงในไฟเบอร์สดสำหรับ OTDR หรือการตรวจสอบพลังงาน ให้ใช้ตัวเชื่อมต่อ FBT 95/5 หรือ 90/10 เส้นทางหลักสูญเสียเพียง 0.2–0.5 dB ในขณะที่พอร์ต tap ได้รับสัญญาณเพียงพอสำหรับการวัด อย่าใช้การแบ่ง 50/50 สำหรับการตรวจสอบ - คุณจะลดกำลังไฟของเส้นทางหลักลงครึ่งหนึ่งโดยไม่มีเหตุผล

ตรวจสอบความเข้ากันได้ของความยาวคลื่นหากระบบของคุณรองรับ 1310 nm, 1490 nm และ 1550 nm พร้อมกัน (โดยทั่วไปใน GPON ที่มีวิดีโอซ้อนทับ) ให้ใช้ตัวแยก PLC ย่านความถี่กว้าง ไม่ใช่ FBT แบบหน้าต่างเดียว- ตัวเชื่อมต่อ FBT แบบหน้าต่างเดี่ยว-สามารถแสดงการสูญเสียเพิ่มเติม 1–3 dB ที่ความยาวคลื่นนอกหน้าต่างการออกแบบ

ทดสอบหลังการติดตั้งวัดการสูญเสียการแทรกบนพอร์ตตัวแยกสัญญาณทุกตัวด้วยมิเตอร์วัดกำลังแสงที่ปรับเทียบแล้ว เปรียบเทียบกับแผ่นข้อมูลจำเพาะของผู้ผลิต หากพอร์ตใดๆ เกินข้อมูลจำเพาะมากกว่า 0.5 dB ให้ตรวจสอบขั้วต่อที่สกปรกหรือตัวต่อที่เสียหายก่อนที่จะตำหนิตัวแยกสัญญาณ

คำถามที่พบบ่อย

อะไรคือความแตกต่างระหว่างข้อต่อ ตัวแยก และตัวรวม?

ทั้งหมดนี้เป็นอุปกรณ์ย่อยในตระกูลอุปกรณ์เดียวกัน ตัวแยกสัญญาณมีหนึ่งอินพุตและหลายเอาต์พุต (1 × N) Combiner มีหลายอินพุตและหนึ่งเอาต์พุต (N×1) - ซึ่งมีลักษณะทางกายภาพเหมือนกับตัวแยกสัญญาณที่ใช้ในการย้อนกลับ ข้อต่อเป็นคำทั่วไปที่ครอบคลุมการกำหนดค่าใดๆ: 1×N, N×1, 2×2, N×N

ฉันสามารถใช้มัลติโหมดคัปปลิ้งกับไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-ได้หรือไม่

ไม่ ข้อต่อโหมดเดี่ยว-และมัลติโหมดได้รับการออกแบบมาสำหรับขนาดแกนที่แตกต่างกัน (9 µm เทียบกับ. 50 µm) การใช้มัลติโหมดคัปปลิ้งบนไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-ทำให้เกิดการสูญเสียส่วนเกินอย่างมากเนื่องจากรูปทรงท่อนำคลื่นไม่ตรงกัน จับคู่ข้อต่อให้ตรงกับประเภทไฟเบอร์เสมอ

ฉันจะเลือกระหว่าง FBT และ PLC ได้อย่างไร

สำหรับการแยก 1×2 หรือ 2×2 โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีอัตราส่วนไม่เท่ากัน ให้ใช้ FBT - ซึ่งราคาถูกกว่าและทำงานได้ดี สำหรับ 1×8 ขึ้นไป หรือแอปพลิเคชันใดๆ ที่ต้องการประสิทธิภาพย่านความถี่กว้าง (หลาย- PON ความยาวคลื่น) ให้ใช้ PLC ความได้เปรียบด้านความสม่ำเสมอและการสูญเสียของ PLC ที่จำนวนพอร์ตสูงถือเป็นปัจจัยชี้ขาด

ฉันจะหาแหล่งตัวแยก PLC และตัวเชื่อมต่อ FBT จำนวนมากได้จากที่ไหน

ผู้ผลิตอีโวลักซ์ ไฟเบอร์ตัวแยกสัญญาณไฟเบอร์ออปติก PLC(1×2 ถึง 1×64, กล่อง ABS / ไฟเบอร์เปลือย / ตลับยึดชั้นวาง-), ข้อต่อ FBT และขั้วต่อไฟเบอร์ออปติกด้วยการปรับแต่ง OEM และการทดสอบจากโรงงาน 100%ติดต่อทีมงานของเราสำหรับการกำหนดราคาตามปริมาณ อัตราส่วนการแยกแบบกำหนดเอง และตัวอย่างฟรี