אם אי פעם תכננת או התקנת רשת PON, מערכת הפצה של CATV או ברז לניטור סיבים, השתמשת במצמד סיבים אופטיים. ואם בחרת יחס פיצול שגוי - שגוי, טכנולוגיה שגויה, חלון אורך גל שגוי - גילית בדרך הקשה כאשר מנויים בסוף הקו לא קיבלו אות או קריאות ה-OTDR שלך לא היו הגיוניות.
מחברי סיבים אופטיים הם מכשירים פסיביים המפצלים, משלבים או מפיצים מחדש אותות אופטיים. הם נשמעים פשוטים. תהליך הבחירה לא. מדריך זה מכסה כיצד שתי טכנולוגיות הייצור העיקריות שונות למעשה בביצועים, כיצד לחשב את תקציב ההפסד עבור יחס הפיצול הספציפי שלך וכיצד לבחור את המצמד המתאים עבור FTTH, ניטור מרכזי נתונים, CATV ויישומי בדיקה.
מה בעצם עושה מצמד סיבים אופטיים
מצמד סיבים אופטיים לוקח אות אופטי מסיבי כניסה אחד או יותר ומפיץ אותו לשני סיבי פלט או יותר - או הפוך. האות נשאר בתחום האופטי כל הזמן. אין המרה חשמלית. אין צורך במקור כוח. לכן הם נקראים מכשירים פסיביים.
המלכוד: פיצול אור פירושו חלוקת כוח. בכל פעם שאתה מפצל אות, כל יציאת פלט מקבלת פחות כוח מהקלט. פיצול מושלם של 1×2 50/50 נותן לכל פלט בדיוק חצי מהספק הקלט - שזהו אובדן מינימום של 3.0 dB לכל יציאת פלט, אך ורק מהפיסיקה של חלוקת האנרגיה. מכשירים בעולם האמיתי- מוסיפים כמות קטנה של אובדן עודף על המינימום התיאורטי הזה.
ההפסד הזה הוא מצטבר. פיצול 1×4 עולה לפחות 6.0 dB. 1×8 עולה 9.0 dB. 1×32 עולה 15.0 dB. הבנה שזה הבסיס לכל החלטה על בחירת מצמד - אם תקציב הקישור שלך לא יכול לספוג את ההפסד המפוצל, שום מצמד בעולם לא יגרום לרשת לעבוד.
FBT לעומת PLC: שתי הטכנולוגיות שחשובות
ישנן מספר דרכים לייצור מצמדי סיבים אופטיים, אך בפועל, שתי טכנולוגיות שולטות: FBT (Fused Biconical Taper) ו-PLC (Planar Lightwave Circuit).
מצמדי FBT
מחברי FBT מיוצרים על ידי פיתול שני סיבים חשופים או יותר יחדיו, ולאחר מכן חימום ומתיחה (היתוך והתחדדות) של הצומת עד שליבות הסיבים קרובות מספיק כדי שהאור יתחבר ביניהם. יחס הפיצול נשלט על ידי האורך והדרגה של ההתחדד.
חוזקות:
- עלות נמוכה יותר עבור ספירת יציאות נמוכה (1×2, 1×4, 2×2)
- ניתן לכוון ליחסי פיצול לא שווים (למשל, 10/90, 20/80, 30/70) בקלות ובזול
- ביצועים טובים בתוך חלון אורך גל צר
- גודל אריזה קטן עבור פיצולים פשוטים
מגבלות:
- האחידות מתדרדרת ככל שמספר היציאות עולה - ל-1×8 FBT יש חלוקת כוח לא אחידה בולטת בין היציאות
- אובדן-תלוי באורך גל: ביצועים ב-1310 ננומטר ו-1550 ננומטר יכולים להיות שונים באופן משמעותי אלא אם צוין כחלון כפול-
- מוגבל למעשה ל-1×32 מקסימום, עם אחידות ירודה מעבר ל-1×8
- כל שלב מפוצל נוסף הוא צומת ממוזג נפרד, המגדיל את אובדן העודף המצטבר
הטוב ביותר עבור:מצמדי ברז לניטור (90/10, 95/5), הפצת CATV קטנה, מחברים דו-כיווניים 2×2, פיצולים של ספירה-נמוכה-רגישים לעלות.
מפצלי PLC
מפצלי PLCהשתמש בליתוגרפיה מוליכים למחצה כדי לחרוט מעגלי מוליך גל אופטיים על מצע זכוכית סיליקה. הפיצול מתרחש על שבב - תחשוב על זה כעל לוח מעגל אופטי זעיר. מערכי סיבי קלט ופלט מחוברים לשבב.
חוזקות:
- אחידות מעולה בכל יציאות הפלט - PLC 1×32 מספק כוח כמעט זהה לכל יציאה
- פס רחב לפי עיצוב: פועל על פני 1260–1650 ננומטר ללא וריאציה תלויה באורך גל-
- קנה מידה יעיל לספירת יציאות גבוהה (1×64, 2×64)
- קומפקטי ליחסי פיצול גבוהים - PLC 1×32 הוא בקושי גדול מ-1×4 FBT
- יציבות וביצועי טמפרטורה טובים יותר-לטווח ארוך
- עלות גבוהה יותר מ-FBT עבור ספירת יציאות נמוכה (1×2, 1×4)
- פחות גמיש ליחסי פיצול לא שווים מותאמים אישית - רוב מפצלי ה-PLC שווים-מפוצלים בלבד
- אובדן הכנסה מינימלי גבוה במעט ב-1×2 בהשוואה ל-FBT (בדרך כלל 3.8 dB לעומת . 3.4 dB)
הטוב ביותר עבור:GPON/XGS-פריסות PON FTTH (1×8, 1×16, 1×32, 1×64), כל יישום הדורש חלוקת כוח אחידה, מערכות פס רחב הנושאות אורכי גל מרובים.
ההשוואה
| פָּרָמֶטֶר | מצמד FBT | מפצל PLC |
|---|---|---|
| טֶכנוֹלוֹגִיָה | מתחדדת סיבים מותכים | מוליך גל ליטוגרפי על שבב סיליקה |
| יציאות מקסימום מעשיות | 1×32 (1×8 אופטימלי) | 1×64 (או 2×64) |
| אחידות (1×8) | וריאציה של ±1.0–2.0 dB | וריאציה של ±0.5–0.8 dB |
| טווח אורכי גל | חלון יחיד או כפול (1310/1550 ננומטר) | פס רחב 1260–1650 ננומטר |
| יחסי פיצול לא שווים | קל וזול (10/90, 20/80 וכו') | קשה / סדר מותאם אישית |
| טמפ' הפעלה | -20 מעלות עד +70 מעלות אופייני | -40 מעלות עד +85 מעלות אופייני |
| עלות (1×2) | $ | $$ |
| עלות (1×32) | $$$ (FBT מדורג) | $$ (שבב בודד) |
נקודת ההצלבה היא בסביבות 1×8. מתחת לזה, FBT בדרך כלל זול יותר. מעל זה, PLC מנצחת הן באחידות והן בעלות.
יחסי פיצול והפסד: המתמטיקה שאתה צריך
לכל מצמד/מפצל יש אובדן הכנסה מינימלי תיאורטי שנקבע על ידי יחס הפיצול. להלן טבלת ההתייחסות:
| יחס פיצול | הפסד מינימלי תיאורטי | אובדן PLC טיפוסי | אובדן FBT טיפוסי |
|---|---|---|---|
| 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 | לא פרקטי |
שימו לב כיצד אובדן FBT סוטה מ-PLC ככל שמספר היציאות עולה. ב-1×32, מצמד FBT יכול להיות גרוע ב-4–5 dB מ-PLC -, זה ההבדל בין קישור FTTH עובד לבין קישור מת.
דוגמה אמיתית-עולמית: תקציב קישור GPON FTTH
למערכת GPON רגילה (ITU-T G.984) יש תקציב אופטי מרבי של 28 dB בין ה-OLT ל-ONT. כך מסתדרת פריסת 1×32 טיפוסית:
| רְכִיב | הֶפסֵד |
|---|---|
| מפצל PLC (1×32) | 17.0 dB |
| סיב מזין (10 ק"מ × 0.35 dB/km) | 3.5 dB |
| סיב הפצה (2 ק"מ × 0.35 dB/km) | 0.7 dB |
| מחברי SC APC(6 זוגות × 0.3 dB) | 1.8 dB |
| נקודות חיבור (4 × 0.1 dB) | 0.4 dB |
| סַך הַכֹּל | 23.4 dB |
| שוליים שנותרו | 4.6 dB |
מרווח של 4.6 dB אחראי להזדקנות, שינויי טמפרטורה וחיבורים עתידיים. אם היית משתמש במצמד FBT ב-21 dB במקום PLC ב-17 dB, היית ב-27.4 dB - קרוב בצורה מסוכנת למגבלה של 28 dB עם מרווח של 0.6 dB בלבד. מחבר אחד מלוכלך ואתה בחוץ.
זו הסיבה שכל מפעיל FTTH משתמש במפצלי PLC עבור 1×16 ומעלה. תקציב ההפסד אינו סולח להפסד עודף של FBT ביחסי פיצול גבוהים.
צורות מצמד ולמה הם משמשים
מעבר ליחס מפוצל ולטכנולוגיה, המצמדים מגיעים בתצורות טופולוגיות שונות:
מצמד Y (1×2):הפיצול הפשוט ביותר. כניסה אחת, שתי יציאות. משמש להקשת אותות, נתיבי יתירות וניטור דו-כיווני. זמין כ-FBT או PLC.
מצמד T (פיצול לא שווה):1×2 עם התפלגות לא אחידה בכוונה - 90/10, 80/20, 70/30. כמעט תמיד FBT. משמש לניטור ברז שבו אתה רוצה לדגום חלק קטן מהאות מבלי להפחית משמעותית את הספק הנתיב הראשי.
מצמד X (2×2):שתי כניסות, שתי יציאות. מתפקד כמפצל ומשלב בו-זמנית. חיוני לתקשורת דו-כיוונית על גבי סיב בודד ולבניית חיישנים אינטרפרומטריים. תמיד FBT.
מצמד כוכבים (N×N):כניסות מרובות, יציאות מרובות עם חלוקה שווה. משמש בטופולוגיות LAN מדור קודם ובכמה רשתות חיישנים. פחות נפוץ היום.
מצמד עצים (1×N):קלט אחד להרבה יציאות. תצורת סוס העבודה עבורמפצלי PLC ב-FTTH/PON - 1×8, 1×16, 1×32, 1×64.
טיפים להתקנה ובחירה
התאם את סוג המחבר לרשת שלך.רוב מפצלי FTTH מסתיימים במחברי SC APCלאובדן תשואה נמוך. ברזי ניטור מרכזי נתונים משתמשים בדרך כלל ב-LC UPC. הפצה חיצונית משתמשת במפצלי צמה (סיבים חשופים) עבור חיבור היתוך. ציין את המחבר בזמן הזמנה - בשדה-מפצל PLC המסתייםצמותמבזבז זמן ומכניס הפסד נוסף.
אל תפיל מפצלי FBT כאשר אתה יכול להשתמש ב-PLC יחיד.ראינו מתקינים בונים פיצול של 1×16 על ידי שילוב של ארבעה שלבים של מצמדי FBT בגודל 1×2. זה עובד על הנייר. בפועל, ההפסד העודף המצטבר מארבעה חיבורי חיבור/מחברים בתוספת ארבעה התקני FBT נפרדים צורב דרך תקציב הקישור. מפצל PLC יחיד 1×16 עושה את אותה עבודה במכשיר אחד עם הפסד כולל נמוך יותר.
בחר פיצולים לא שווים לניטור ברזים.אם אתה מכניס ברז ניטור קבוע לסיב חי לניטור OTDR או כוח, השתמש במצמד FBT 95/5 או 90/10. הנתיב הראשי מאבד רק 0.2-0.5 dB בזמן שיציאת הברז מקבלת מספיק אות למדידה. אל תשתמש בפיצול של 50/50 לניטור - היית חותך את צריכת הנתיב הראשי בחצי ללא סיבה.
ודא תאימות אורכי גל.אם המערכת שלך נושאת 1310 ננומטר, 1490 ננומטר ו-1550 ננומטר בו זמנית (אופייני ב-GPON עם שכבת וידאו), השתמש במפצל PLC רחב פס, לא ב-FBT של חלון אחד-. מחברי FBT לחלון- יחיד יכולים להראות הפסד נוסף של 1-3 dB באורכי גל מחוץ לחלון העיצוב שלהם.
בדיקה לאחר ההתקנה.מדוד אובדן הכנסה בכל יציאת מפצל עם מד כוח אופטי מכויל. השווה מול גיליון המפרט של היצרן. אם יציאה כלשהי חורגת מהמפרט ביותר מ-0.5 dB, בדוק אם יש מחברים מלוכלכים או חיבורים גרועים לפני שמאשימים את המפצל.
שאלות נפוצות
מה ההבדל בין מצמד, מפצל ומשלב?
כולם קבוצות משנה של אותה משפחת מכשירים. לפצל יש כניסה אחת ויציאות מרובות (1×N). לשילוב יש מספר כניסות ופלט אחד (N×1) - זהה פיזית למפצל המשמש בהיפוך. מצמד הוא המונח הכללי המכסה כל תצורה: 1×N, N×1, 2×2, N×N.
האם אני יכול להשתמש במצמד ריבוי מצבים על סיבים- במצב יחיד?
לא. מצמדי מצב- יחיד ורב-מצבים מיועדים לגדלי ליבה שונים (9 מיקרומטר לעומת . 50 מיקרומטר). שימוש במצמד רב-מודים על סיב מצב יחיד- גורם לאובדן עודף קיצוני מכיוון שגיאומטריית מוליך הגל אינה תואמת. התאם תמיד את המצמד לסוג הסיבים.
איך אני בוחר בין FBT ל-PLC?
עבור פיצולים של 1×2 או 2×2, במיוחד עם יחסים לא שווים, השתמש ב-FBT - זה זול יותר ומתפקד היטב. עבור 1×8 ומעלה, או כל יישום הדורש ביצועי פס רחב (PON מרובי-גלים), השתמש ב-PLC. יתרונות האחידות וההפסד של PLC בספירת יציאות גבוהה הם מכריעים.
היכן אוכל לקבל מפצלי PLC ומצמדי FBT בכמויות גדולות?
חברת Evolux Fiber מייצרתמפצלי סיבים אופטיים PLC(1×2 עד 1×64, קופסת ABS / סיבים חשופים / מתלה-מתלה), מחברי FBT, ומחברי סיבים אופטייםעם התאמה אישית של OEM ו-100% בדיקות מפעל.צור קשר עם הצוות שלנולתמחור נפח, יחסי פיצול מותאמים אישית ודוגמאות חינם.
