Si alguna vegada heu dissenyat o instal·lat una xarxa PON, un sistema de distribució CATV o una aixeta de control de fibra, heu utilitzat un acoblador de fibra òptica. I si heu escollit una - relació de divisió incorrecta, tecnologia incorrecta, finestra de longitud d'ona incorrecta -, us vau adonar de la manera més difícil quan els subscriptors al final de la línia no rebien senyal o les vostres lectures OTDR no tenien sentit.
Els acobladors de fibra òptica són dispositius passius que divideixen, combinen o redistribueixen senyals òptics. Sonen senzills. El procés de selecció no ho és. Aquesta guia cobreix com les dues tecnologies de fabricació principals difereixen realment pel que fa al rendiment, com calcular el pressupost de pèrdues per a la vostra ràtio de divisió específica i com triar l'acoblador adequat per a FTTH, monitorització del centre de dades, CATV i aplicacions de prova.
Què fa realment un acoblador de fibra òptica
Un acoblador de fibra òptica pren un senyal òptic d'una o més fibres d'entrada i el distribueix a dues o més fibres de sortida - o a l'inrevés. El senyal es manté en el domini òptic tot el temps. Sense conversió elèctrica. No es requereix cap font d'alimentació. Per això s'anomenen dispositius passius.
La trampa: dividir la llum significa dividir el poder. Cada vegada que dividiu un senyal, cada port de sortida rep menys potència que l'entrada. Una divisió perfecta d'1×2 50/50 proporciona a cada sortida exactament la meitat de la potència d'entrada -, que és una pèrdua mínima de 3,0 dB per port de sortida, només per la física de dividir l'energia. Els dispositius-del món real afegeixen una petita quantitat d'excés de pèrdua a més d'aquest mínim teòric.
Aquesta pèrdua és acumulativa. Una divisió 1×4 costa almenys 6,0 dB. Un 1×8 costa 9,0 dB. Un 1×32 costa 15,0 dB. Entendre això és la base de cada decisió de selecció d'acobladors - si el vostre pressupost d'enllaç no pot absorbir la pèrdua dividida, cap acoblador del món farà que la xarxa funcioni.
FBT vs. PLC: les dues tecnologies que importen
Hi ha múltiples maneres de fabricar acobladors de fibra òptica, però a la pràctica dominen dues tecnologies: FBT (Fused Biconical Taper) i PLC (Planar Lightwave Circuit).
Acobladors FBT
Els acobladors FBT es fabriquen girant dues o més fibres nues juntes, després escalfant i estirant (fusionant i afilant) la unió fins que els nuclis de fibra estiguin prou a prop perquè la llum s'acobla entre ells. La proporció de divisió està controlada per la longitud i el grau de conicitat.
Punts forts:
- Menor cost per a recomptes de ports baixos (1×2, 1×4, 2×2)
- Es pot ajustar a ràtios de divisió desiguals (per exemple, 10/90, 20/80, 30/70) de manera fàcil i econòmica
- Bon rendiment dins d'una finestra de longitud d'ona estreta
- Mida de paquet petita per a divisions senzilles
Limitacions:
- La uniformitat es degrada a mesura que augmenta el nombre de ports - un FBT 1×8 té una distribució d'energia notablement desigual entre les sortides
- Pèrdua-depenent de la longitud d'ona: el rendiment a 1310 nm i 1550 nm pot diferir significativament tret que s'especifiqui com a finestra dual-
- Pràcticament limitat a 1×32 màxim, amb poca uniformitat més enllà de 1×8
- Cada etapa dividida addicional és una unió fusionada separada, augmentant l'excés de pèrdua acumulada
Millor per a:acobladors de toc per a la supervisió (90/10, 95/5), distribució petita de CATV, acobladors bidireccionals 2×2, repartiments de baix-recompte sensibles al cost-.
Divisors PLC
Divisors PLCUtilitzeu la litografia de semiconductors per gravar circuits de guies d'ones òptiques sobre un substrat de vidre de sílice. La divisió es produeix en un xip - penseu-hi com una petita placa de circuit òptic. Les matrius de fibra d'entrada i sortida s'uneixen al xip.
Punts forts:
- Excel·lent uniformitat a tots els ports de sortida - un PLC 1×32 ofereix una potència gairebé idèntica a tots els ports
- Banda ampla per disseny: funciona a 1260–1650 nm sense variacions depenent de la longitud d'ona-
- S'escala de manera eficient a un nombre elevat de ports (1×64, 2×64)
- Compacte per a altes relacions de divisió - un PLC 1×32 és amb prou feines més gran que un FBT 1×4
- Millor estabilitat-a llarg termini i rendiment de temperatura
Limitacions:
- Cost més elevat que FBT per a recomptes de ports baixos (1×2, 1×4)
- Menys flexible per a relacions de divisió desiguals personalitzades - la majoria de divisors PLC són iguals-només es divideixen
- Pèrdua d'inserció mínima lleugerament superior a 1×2 en comparació amb FBT (normalment 3,8 dB enfront de . 3.4 dB)
Millor per a:Desplegaments GPON/XGS-PON FTTH (1×8, 1×16, 1×32, 1×64), qualsevol aplicació que requereixi una distribució d'energia uniforme, sistemes de banda ampla que transportin diverses longituds d'ona.
La Comparació
| Paràmetre | Acoblador FBT | Divisor PLC |
|---|---|---|
| Tecnologia | Cònic de fibra fosa | Guia d'ones litogràfica sobre xip de sílice |
| Ports màxims pràctics | 1×32 (1×8 òptim) | 1×64 (o 2×64) |
| Uniformitat (1×8) | Variació de ±1,0–2,0 dB | Variació de ±0,5–0,8 dB |
| Interval de longituds d'ona | Finestra simple o doble (1310/1550 nm) | Banda ampla 1260–1650 nm |
| Ratio de repartiment desigual | Fàcil i econòmic (10/90, 20/80, etc.) | Comanda difícil / personalitzada |
| Temperatura de funcionament | -20 graus a +70 graus típics | -40 graus a +85 graus típics |
| Cost (1×2) | $ | $$ |
| Cost (1×32) | $$$ (FBT en cascada) | $$ (xip únic) |
El punt d'encreuament és d'uns 1×8. Per sota d'això, FBT sol ser més barat. Per sobre d'això, PLC guanya tant en uniformitat com en cost.
Ratio de divisió i pèrdua: les matemàtiques que necessiteu
Cada acoblador/divisor té una pèrdua d'inserció mínima teòrica determinada per la relació de divisió. Aquí teniu la taula de referència:
| Ratio de divisió | Pèrdua mínima teòrica | Pèrdua típica de PLC | Pèrdua FBT típica |
|---|---|---|---|
| 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 | No pràctic |
Observeu com la pèrdua FBT divergeix del PLC a mesura que augmenta el nombre de ports. A 1×32, un acoblador FBT pot ser 4–5 dB pitjor que el PLC -, que és la diferència entre un enllaç FTTH que funciona i un de mort.
Exemple del-món real: pressupost d'enllaç GPON FTTH
Un sistema GPON estàndard (ITU-T G.984) té un pressupost òptic màxim de 28 dB entre l'OLT i l'ONT. A continuació es mostra com s'acumula un desplegament típic d'1×32:
| Component | Pèrdua |
|---|---|
| Divisor PLC (1×32) | 17,0 dB |
| Fibra d'alimentació (10 km × 0,35 dB/km) | 3,5 dB |
| Fibra de distribució (2 km × 0,35 dB/km) | 0,7 dB |
| Connectors SC APC(6 parells × 0,3 dB) | 1,8 dB |
| Punts d'unió (4 × 0,1 dB) | 0,4 dB |
| Total | 23,4 dB |
| Marge restant | 4,6 dB |
Aquest marge de 4,6 dB té en compte l'envelliment, la variació de la temperatura i els empalmes futurs. Si haguéssiu utilitzat un acoblador FBT a 21 dB en comptes d'un PLC a 17 dB, estaríeu a 27,4 dB - perillosament a prop del límit de 28 dB amb només un marge de 0,6 dB. Un connector brut i estàs fora.
És per això que cada operador FTTH utilitza divisors PLC per a 1×16 i superior. El pressupost de pèrdues no perdona l'excés de pèrdua de FBT amb ràtios de divisió elevats.
Formes d'acoblament i per a què s'utilitzen
Més enllà de la relació i la tecnologia de divisió, els acobladors tenen diferents configuracions topològiques:
Acoblador Y (1×2):La divisió més senzilla. Una entrada, dues sortides. S'utilitza per a la captació de senyals, camins de redundància i monitorització bidireccional. Disponible com a FBT o PLC.
Acoblador T (divisió desigual):Un 1×2 amb una distribució intencionadament desigual - 90/10, 80/20, 70/30. Gairebé sempre FBT. S'utilitza per a la monitorització de tocs on voleu fer una mostra d'una petita part del senyal sense reduir significativament la potència del camí principal.
Acoblador X (2×2):Dues entrades, dues sortides. Funciona com a divisor i combinador simultàniament. Imprescindible per a la comunicació bidireccional sobre una sola fibra i per construir sensors interferomètrics. Sempre FBT.
Acoblador estrella (N×N):Múltiples entrades, múltiples sortides amb distribució igual. S'utilitza en topologies LAN heretades i algunes xarxes de sensors. Menys comú avui dia.
Acoblador d'arbre (1×N):Una entrada per a moltes sortides. La configuració del cavall de batalla perDivisors PLC en FTTH/PON - 1×8, 1×16, 1×32, 1×64.
Consells d'instal·lació i selecció
Relaciona el tipus de connector amb la teva xarxa.La majoria dels divisors FTTH acabenConnectors SC APCper pèrdues de rendiment baixes. Les aixetes de monitorització del centre de dades solen utilitzar LC UPC. La distribució a l'aire lliure utilitza separadors de cua de porc (fibra nua) per a l'empalmament de fusió. Especifiqueu el connector en el moment de la comanda - camp-terminant el divisor PLCcolesperd temps i introdueix pèrdues addicionals.
No engegueu els divisors FBT en cascada quan podeu utilitzar un únic PLC.Hem vist als instal·ladors construir una divisió 1 × 16 posant en cascada quatre etapes d'acobladors FBT 1 × 2. Funciona en paper. A la pràctica, l'excés de pèrdua acumulada de quatre unions d'empalmament/connector més quatre dispositius FBT separats es cremen a través del pressupost d'enllaç. Un únic divisor PLC 1 × 16 fa la mateixa feina en un dispositiu amb una pèrdua total menor.
Trieu divisions desiguals per controlar les aixetes.Si esteu inserint un toc de monitorització permanent a una fibra en viu per a OTDR o monitorització de potència, utilitzeu un acoblador FBT 95/5 o 90/10. El camí principal només perd 0,2-0,5 dB mentre que el port de l'aixeta rep prou senyal per mesurar-lo. No utilitzeu una divisió 50/50 per supervisar -, podríeu reduir l'energia del camí principal a la meitat sense cap motiu.
Comproveu la compatibilitat de longituds d'ona.Si el vostre sistema transporta 1310 nm, 1490 nm i 1550 nm simultàniament (normalment en GPON amb superposició de vídeo), utilitzeu un divisor PLC de banda ampla, no un FBT de-finestra única. Els acobladors FBT de-finestra única poden mostrar una pèrdua addicional d'1 a 3 dB a les longituds d'ona fora de la seva finestra de disseny.
Prova després de la instal·lació.Mesureu la pèrdua d'inserció a cada port divisor amb un mesurador de potència òptic calibrat. Compareu amb la fitxa d'especificacions del fabricant. Si algun port supera les especificacions en més de 0,5 dB, comproveu si hi ha connectors bruts o empalmes dolents abans de culpar el divisor.
Preguntes freqüents
Quina diferència hi ha entre un acoblador, un divisor i un combinador?
Tots són subconjunts de la mateixa família de dispositius. Un divisor té una entrada i múltiples sortides (1 × N). Un combinador té múltiples entrades i una sortida (N×1) - físicament idèntica a un divisor utilitzat a la inversa. Un acoblador és el terme general que cobreix qualsevol configuració: 1×N, N×1, 2×2, N×N.
Puc utilitzar un acoblador multimode en fibra d'un-mode?
No. Els acobladors d'un-mode i multimode estan dissenyats per a diferents mides de nucli (9 µm vs. 50 µm). L'ús d'un acoblador multimode a la fibra d'un-mode provoca una pèrdua excessiva extrema perquè la geometria de la guia d'ones no coincideix. Combineu sempre l'acoblador amb el tipus de fibra.
Com puc triar entre FBT i PLC?
Per a les divisions 1×2 o 2×2, especialment amb proporcions desiguals, utilitzeu FBT - és més barat i funciona bé. Per a 1×8 o superior, o per a qualsevol aplicació que requereixi un rendiment de banda ampla (PON multi-longitud d'ona), utilitzeu PLC. Els avantatges d'uniformitat i pèrdua de PLC amb un nombre elevat de ports són decisius.
On puc obtenir divisors PLC i acobladors FBT a granel?
Evolux Fiber fabricaDivisors de fibra òptica PLC(1×2 a 1×64, caixa ABS/fibra nua/casset de muntatge en bastidor-), acobladors FBT iconnectors de fibra òpticaamb personalització OEM i proves de fàbrica 100%.Contacta amb el nostre equipper a preus per volum, proporcions de divisió personalitzades i mostres gratuïtes.
