Un divisor òptic és un dispositiu passiu de fibra òptica que divideix un senyal de llum entrant en dos o més senyals de sortida, distribuint la potència òptica a través de múltiples camins de fibra sense requerir cap energia elèctrica.
En una xarxa GPON o EPON, és el component que fa possible l'arquitectura punt{0}}a-multipunt - una fibra que surt de l'oficina central, desenes d'abonats connectats a l'extrem llunyà. Sense ell, cada client necessitaria una fibra dedicada fins a l'OLT, i l'economia de FTTH es trencaria.
Aquesta guia cobreix el principi de funcionament de la divisió òptica, les-diferències reals entre les tecnologies PLC i FBT, les especificacions de rendiment que realment importen durant l'adquisició i els consells basats en escenaris-per triar el divisor adequat. Si heu desplegat una infraestructura PON o esteu planejant una nova construcció, els detalls aquí us haurien d'estalviar alguns maldecaps en l'etapa de disseny.
Com funciona un divisor òptic?
La física és senzilla. Quan la llum viatja a través d'una fibra d'un sol -mode, la major part de l'energia es manté al nucli de 9 µm -, però no tota. Una petita fracció filtra al revestiment. Apropeu dos nuclis de fibra prou junts i aquesta energia que es filtra comença a acoblar-se d'un nucli a l'altre. Aquest fenomen d'acoblament evanescent és la base de tota la divisió passiva de la fibra.
En un divisor de producció, el dispositiu pren un senyal d'entrada i redistribueix la potència òptica a través de diversos ports de sortida amb una relació definida. Penseu en un divisor 1 × 4: entra una fibra, surten quatre fibres, cadascuna transportant aproximadament una quarta part de la potència del senyal original. Sense electrònica, sense font d'alimentació externa - només la geometria de la guia d'ona fa la feina. És per això que aquests components s'anomenen divisors òptics passius.
Aquí és on es fa pràctic. Cada fracció et costa energia òptica. Una divisió 1×2 menja uns 3,5 dB. Quan arribeu a 1×32, esteu mirant les pèrdues teòriques al nord dels 15 dB - i això és abans d'afegir pèrdues de connectors, atenuació de fibra i punts d'empalmament. A la majoria de llançaments FTTH, el divisor acaba sent la principal font de pèrdua en el pressupost d'enllaç. Equivocar la relació de divisió significa malgastar els ports OLT o tenir problemes d'alimentació de recepció-a ONU distants.
Splitter PLC vs Splitter FBT: el que realment importa
Cada divisor òptic del mercat utilitza una de les dues tecnologies de fabricació, i l'elecció entre elles és menys sobre quina és "millor" i més sobre quina s'adapta al vostre desplegament específic.
Divisors Cònics Bicònics Fusionats (FBT).
FBT és l'enfocament més antic. Dues o més fibres s'agrupen, s'escalfen i s'estiren fins que els nuclis es fusionen. Durant el procés de reducció, els tècnics controlen la relació d'acoblament en temps real i s'aturen un cop s'arriba a la divisió objectiu. El resultat és un dispositiu senzill i provat que costa menys de produir -, especialment amb recomptes de divisions baixos, com ara 1×2 o 1×4.
La compensació es mostra a escala. Un cop supereu l'1 × 8, els divisors FBT lluiten amb la uniformitat de sortida: alguns ports obtenen notablement més potència que d'altres. Les taxes de fracàs també augmenten. El suport de longitud d'ona està limitat a 850 nm, 1310 nm i 1550 nm - bé per a PON bàsic, però una restricció si necessiteu una compatibilitat d'-espectre complet. I el rang de temperatura de funcionament (-5 graus a 75 graus) els descarta per als armaris exteriors en regions amb hiverns durs o calor del desert.
Divisors de circuits d'ona de llum plana (PLC).
Els divisors PLC es fabriquen mitjançant circuits de guia d'ones de litografia de semiconductors - gravats sobre un substrat de vidre de sílice amb la mateixa precisió que s'utilitza en la fabricació de xips. El resultat és una sortida ajustada i uniforme a tots els ports, fins i tot amb un nombre elevat de divisions.Divisors de fibra òptica PLCAdmet el rang complet de longituds d'ona de 1260-1650 nm, que cobreix totes les longituds d'ona PON estàndard més la banda de 1550 nm que s'utilitza per a la superposició de vídeo RF i la finestra de 1625 nm que s'utilitza per al control de línia.
Com que la divisió es produeix en un sol xip, els dispositius PLC escalen fins a 1 × 64 o 2 × 64 sense augmentar la mida. El rang de temperatura de funcionament més ampli (-40 graus a 85 graus , segons els requisits de prova de Telcordia GR-1209-CORE) els converteix en l'opció predeterminada per a qualsevol instal·lació a l'aire lliure o en un entorn no controlat. El cost per unitat és superior al FBT, però per a qualsevol cosa per sobre d'una divisió 1 × 4, PLC és el que especifiquen els planificadors de xarxa més experimentats, i per una bona raó.
Comparació ràpida
| Paràmetre | Divisor FBT | Divisor PLC |
|---|---|---|
| Mètode de fabricació | Fusió i afilament de fibres | Litografia de semiconductors sobre xip de sílice |
| Suport de longitud d'ona | 850 / 1310 / 1550 nm | 1260–1650 nm (espectre complet) |
| Màxima relació pràctica de split | 1 × 8 (les ràtios més alts tenen taxes de fallada elevades) | 1×64 o 2×64 |
| Uniformitat de sortida | Moderar - desigual a les divisions més altes | Alt - coherent en tots els ports |
| Temperatura de funcionament | -5 graus a 75 graus | -40 graus a 85 graus |
| Cost relatiu | Inferior (especialment a 1×2, 1×4) | Més alt, però millor valor per-port a escala |
| El millor ajust | Implementacions interiors-de baix-recompte, sensibles al pressupost | PON de grau-alt, exterior, de transport- |
Els llindars de rendiment esmentats anteriorment es basen en els estàndards Telcordia GR-1209-CORE i GR-1221-CORE, que defineixen els requisits de fiabilitat i rendiment òptic per als components òptics passius utilitzats a les xarxes de telecomunicacions.
Especificacions de rendiment clau per comprovar abans de comprar
Els fulls d'especificacions poden ser densos, però els cinc paràmetres són més importants - i saltar-ne algun durant l'adquisició és un error que ha provocat errors reals al camp:
- Pèrdua d'inserció:Quanta potència òptica consumeix el divisor. Un divisor PLC 1×8 ben fet-hauria d'arribar a Menys o igual a 10,5 dB; a 1×32 a Inferior o igual a 17,5 dB. Aquests llindars provenen de la taula 2 del GR-1209-CORE. Si el full de dades d'un proveïdor mostra valors significativament per sobre d'aquests, el vostre pressupost d'enllaç no es tancarà a distància.
- Pèrdua de retorn:Potència reflectida cap a la font. Per als divisors amb terminació SC/APC-(l'estàndard a GPON), la pèrdua de retorn hauria de ser superior o igual a 55 dB. La mala pèrdua de retorn provoca soroll del receptor OLT i degrada la qualitat del senyal amunt.
- Uniformitat:La bretxa entre el millor i el pitjor port de sortida. Qualsevol cosa per sobre d'1,5 dB significa que alguns subscriptors reben senyals notablement més febles. En un desplegament 1×32 o 1×64, la uniformitat estricta no és opcional - és el que manté el vostre subscriptor més llunyà en línia.
- Longitud d'ona de funcionament:Les xarxes PON necessiten una cobertura de pas de banda de 1260–1650 nm. Això no és-negociable si feu servir GPON (1490/1310 nm) amb superposició de vídeo (1550 nm) o teniu previst afegir serveis XGS-PON (1577 nm aigües avall) a la mateixa fibra.
- Directivitat:Mesura l'aïllament de la diafonia entre els ports de sortida. Objectiu Superior o igual a 55 dB. La baixa directivitat significa que els senyals dels subscriptors poden sagnar-se entre si - un problema real en les divisions d'alta-densitat.
Selecció d'un divisor per escenari de desplegament
El divisor "correcte" depèn completament d'on va i què ha de fer. A continuació s'explica com es desenvolupa normalment la decisió a la pràctica:
Petit projecte FTTH (menors de 50 llars): A Divisor PLC 1×8en una caixa ABS és el cavall de batalla aquí. Manté controlable la pèrdua d'inserció, s'adapta a una caixa de distribució exterior estàndard i deixa espai per créixer si el barri s'expandeix. Per als grups més petits -, per exemple, quatre habitatges d'una gota - poden funcionar un FBT 1×4 si el pressupost és la principal limitació.
MDU urbà dens (edificis d'apartaments, torres d'oficines):Aneu amb un PLC 1×32 en un casset LGX o un factor de forma de muntatge en bastidor 1U-. La densitat dels ports importa als armaris d'alça on l'espai és reduït. Assegureu-vos que el divisor estigui pre-connectoritzat amb SC/APC per accelerar la instal·lació - l'empalmament de camp en una columna vertical plena de gent és lenta i propensa a errors-.
Armaris de carrer exteriors:El PLC és obligatori. Només el cicle de temperatura degradarà un divisor FBT amb el temps. ABS-envasat o sense blocsdivisors de fibra òpticaclassificades entre -40 graus i 85 graus són l'estàndard aquí. Especifiqueu tancaments amb classificació IP65 si l'armari està exposat a la intempèrie.
Enllaços rurals o de llarga-distància:La pèrdua d'inserció és la limitació. Cada dB compta quan l'ONU es troba a 15-20 km de l'OLT. Utilitzeu la proporció de divisió més baixa que encara serveixi al vostre recompte de subscriptors i considereu divisors desequilibrats que assignin més potència a l'usuari més llunyà. Sovint, un 1×16 és el sostre pràctic per a les trames rurals - que s'impulsa a 1×32 i corre el risc de caure per sota de la sensibilitat del receptor a l'extrem més llunyà.
Oficina central o centre de dades: Divisors de PLC-muntats en bastidoren 1U es construeixen carcasses per a aquest entorn. Llisquen en bastidors estàndard de 19-polzades, utilitzen cables de connexió-preterminats i permeten el manteniment d'intercanvi-calent sense pertorbar els circuits adjacents. Per als prestatges d'agregació PON que donen servei a centenars de subscriptors, les configuracions de 2 × 32 o 2 × 64 amb entrada dual proporcionen la redundància de migració per error que requereixen els SLA de grau d'operador.
Errors comuns que costen temps i diners
Alguns patrons apareixen una i altra vegada en els desplegaments de camp. La-divisió excessiva és la més freqüent: els enginyers especifiquen un 1×32 perquè volen un marge de capacitat, però el pressupost de l'enllaç no l'admet a la distància necessària. El resultat són ONU marginals que cauen fora de línia durant els canvis de temperatura o l'envelliment del connector. Executeu sempre primer el càlcul del pressupost d'energia - i, a continuació, trieu la relació de divisió.
El desajust del connector és un altre. La barreja de SC/UPC i SC/APC en el mateix camí PON introdueix punts de reflexió que degraden el rendiment. Sembla bàsic, però passa regularment en llocs de treball grans amb diversos equips d'instal·lació. La solució és senzilla: estandarditzar SC/APC a tota la planta exterior. Assegureu-vos que el vostre divisor, cables de connexió ifibra monomode-totes les infraestructures coincideixen.
Finalment, ignorant les especificacions d'uniformitat. Sobre el paper, un divisor barat amb una uniformitat de 2,5 dB i un divisor de qualitat amb una uniformitat d'1,0 dB poden semblar similars. A la pràctica, aquesta bretxa d'1,5 dB significa que un subscriptor de la vostra xarxa 1×32 podria estar rebent la meitat de la potència òptica d'un altre. En un espai de 10 a 15 km, aquesta diferència decideix qui es manté connectat i qui no.
On s'utilitzen divisors òptics
Les telecomunicacions segueixen sent l'aplicació dominant. En una arquitectura GPON o XGS-PON, els divisors es troben entre l'OLT a l'oficina central i les ONU a les instal·lacions del client, la qual cosa permet que una fibra serveixi 32 o 64 punts finals. Aquest model de punt-a-multipunt és la columna vertebral de la banda ampla residencial, la fibra empresarial i el lliurament de CATV a tot el món.
Fora de les telecomunicacions, els desplegaments de LAN òptica passiva empresarial (POL) utilitzen divisors per reduir el nombre d'interruptors actius als edificis del campus - una única xarxa troncal de fibra substitueix els pisos de cablejat de coure i commutadors Ethernet. Les instal·lacions industrials encaminen els divisors a través de xarxes de sensors, aprofitant la immunitat de la fibra a les interferències electromagnètiques. Les configuracions de prova i mesurament utilitzen separadors d'aixetes per controlar el trànsit en directe sense interrupció del servei.
Què és el següent per a la tecnologia Splitter
L'empenta cap a 10G-PON (XGS-PON, 50G-PON) i l'accés multi-longitud d'ona convergent està augmentant el nivell del rendiment del divisor. Els operadors-GPON i XGS-PON que coexisteixen a la mateixa fibra necessiten divisors amb pèrdua d'inserció plana a tota la finestra de 1260-1650 nm - qualsevol variació depenent de la longitud d'ona- pot inclinar un enllaç marginal sobre la vora. La tecnologia PLC ho gestiona bé; FBT no.
La divisió desequilibrada està guanyant força. En lloc de tractar totes les sortides per igual, els divisors desequilibrats assignen la potència de manera asimètrica - més als usuaris llunyans o de gran-exigència, menys als propers. Això millora la utilització del port i pot eliminar la necessitat d'amplificadors òptics en escenaris d'-abast estès.
Pel que fa a la fabricació, la densitat del xip PLC continua millorant. Els divisors que admeten 1×128 en un sol xip ja estan entrant en producció, augmentant la proporció d'abonats-per{-OLT{-port i reduint el cost per llar connectada en construccions de fibra-a gran escala.
Preguntes freqüents
P: Quina diferència hi ha entre un divisor PLC i un divisor FBT?
R: Els divisors FBT es fabriquen mitjançant la fusió física de fibres - senzilles, barates i eficaços fins a aproximadament 1×4. Els divisors de PLC es fabriquen en un xip de sílice mitjançant litografia, cosa que els dóna una millor uniformitat, un suport de longitud d'ona més ampli (1260–1650 nm) i unes proporcions de divisió més altes (fins a 1 × 64). Per obtenir un desglossament tècnic més profund, consulteu aixòComparació de separadors de fibra òptica.
P: Quanta pèrdua de senyal introdueix un divisor òptic?
R: Depèn de la proporció de divisió. Punts de referència aproximats per GR-1209{-CORE: 1×2 ≈ 3,5 dB, 1×8 ≈ 10,5 dB, 1×16 ≈ 13,5 dB, 1×32 ≈ 17,5 dB. Els valors reals dels divisors de PLC de qualitat solen estar lleugerament per sota d'aquests números. El pas crític és verificar que la pèrdua total de l'enllaç (divisor, fibra, connectors, empalmes) es mantingui dins del pressupost de potència del transceptor.
P: Un divisor òptic pot funcionar tant amb GPON com amb EPON?
A: Sí. Tots dos estàndards operen dins de la finestra de 1260–1650 nm. Un divisor PLC classificat per a aquest pas de banda complet és protocol-agnòstic - divideix la potència òptica independentment del format d'enquadrament. El mateix s'aplica a les variants de 10G-PON com XGS-PON i 10G-EPON.
P: On s'han de col·locar els divisors en una xarxa PON?
R: No hi ha una única resposta correcta. La col·locació centralitzada a l'oficina central simplifica el manteniment, però requereix tirades de fibra més llargues. La col·locació distribuïda - als armaris del carrer o als soterranis d'edificis - redueix l'ús de fibra i redueix la pèrdua de l'últim-milla, però afegeix més recintes de camp per gestionar. La majoria dels operadors aterren en una divisió de dues-etapes: un 1×4 a l'armari, després 1×8 a l'entrada de l'edifici, donant un abast combinat d'1×32 amb una pèrdua manejable a cada etapa.
P: Quins connectors he d'utilitzar amb divisors òptics?
R: SC/APC és l'estàndard PON. El poliment en angle de 8-graus empeny la pèrdua de retorn per sota dels -60 dB, que és fonamental per a la qualitat de la transmissió amunt. SC/UPC funciona per a aplicacions menys exigents. Els connectors LC apareixen en entorns de bastidor d'alta densitat. L'important és la coherència: tots els connectors, adaptadors i cables de connexió del camí han de ser del mateix tipus per evitar que la reflexió no coincideixi.
