Jenis Pemisah Gentian Optik Diterangkan Melalui Enam Lapisan Klasifikasi

Nombor bahagian seperti "1x32 PLC LGX SC/APC" kelihatan khusus sehingga anda menyedari ia mengetepikan nisbah pengagihan kuasa, gred gentian, panjang kuncir dan pembinaan kuncir tepat. Dua pembahagi yang berkongsi label singkatan yang sama boleh tiba di dok anda sebagai produk mekanikal dan optik yang berbeza. Artikel ini memperkenalkan rangka kerja klasifikasi enam-lapisan yang menyahkod setiap pembahagi gentian optik kepada sifat bebasnya, mendedahkan jurang yang selalu dibiarkan katalog tanpa diisi.

Mengapa "Jenis Pemisah" Merupakan Soalan Rusak

Tanya pembekal "apa jenis splitter yang anda ada?" dan anda akan mendapat satu daripada enam jawapan berbeza bergantung pada dimensi mana yang difikirkan oleh jurujual. Mereka mungkin menyebut "PLC" (menjawab soalan teknologi), "1x8" (menjawab soalan topologi), "LGX" (menjawab soalan pakej), atau "SC/APC" (menjawab soalan penyambung). Setiap jawapan adalah betul untuk dimensinya dan tidak berguna untuk lima yang lain.

Masalahnya bukan kerana pembekal mengelak. Masalahnya ialah "jenis" memampatkan sekurang-kurangnya enam keputusan kejuruteraan bebas ke dalam satu perkataan, dan katalog yang berbeza membuat pilihan mampatan yang berbeza. Pembeli yang membandingkan dua "pemisah PLC 1x16" tanpa memeriksa keenam-enam lapisan mungkin mendapati, selepas penghantaran, bahawa satu mempunyai kuncir gentian 250 mikron kosong manakala satu lagi mempunyai kabel berjaket 2.0 mm. Kedua-duanya adalah "pemecah PLC 1x16" secara sah. Mereka tidak boleh ditukar ganti.

Rangka kerja di bawah memisahkan label termampat kembali ke dalam lapisan konstituennya. Setiap lapisan menjawab satu soalan, memerlukan satu bukti untuk mengesahkan dan tidak boleh disimpulkan daripada mana-mana lapisan lain. Fikirkannya sebagai rekod perbandingan yang dinormalkan: sebelum anda meluluskan pengganti, sebelum anda mengeluarkan pesanan pembelian, sebelum anda menandatangani pemasangan medan, setiap medan dalam rekod mesti dinyatakan, disahkan atau tidak diselesaikan secara jelas.

Lapisan 1: Teknologi, Fizik Pembelahan

Dua teknologi fabrikasi menguasai pasaran pembahagi gentian optik. Pembahagi Litar Gelombang Cahaya Planar (PLC) dibina menggunakan fotolitografi gaya semikonduktor-pada substrat kaca silika, mencipta litar pandu gelombang tepat yang membelah cahaya secara seragam merentas semua port keluaran. Pengganding Biconical Taper (FBT) Fused dibuat dengan memutar secara fizikal dua atau lebih gentian kosong bersama-sama, memanaskannya sehingga bercantum, kemudian menariknya ke kawasan tirus di mana pasangan ringan antara teras gentian.

Mengapa Lapisan Teknologi Lebih Penting Daripada Yang Difikirkan Orang

Kebanyakan panduan perbandingan berhenti di "PLC lebih baik untuk nisbah pemisahan tinggi, FBT lebih murah untuk nisbah rendah." Itu benar tetapi tidak lengkap. Pilihan teknologi mempunyai implikasi bertingkat untuk setiap lapisan lain, implikasi yang menjadi kelihatan hanya apabila anda menemuinya di lapangan.

Pembahagi PLC beroperasi merentasi julat panjang gelombang rata 1260 hingga 1650 nm, meliputi setiap panjang gelombang PON semasa dan terancang dalam satu peranti. Pengganding FBT dioptimumkan untuk panjang gelombang tertentu, biasanya 1310/1490/1550 nm untuk GPON, dan nisbah gandingannya berubah apabila digunakan pada panjang gelombang lain. Ini bermakna pembahagi FBT yang berfungsi dengan baik pada rangkaian GPON mungkin gagal pada rangkaian XGS-PON yang menggunakan panjang gelombang hulu 1270 nm dan 1577 nm hiliran, walaupun kedua-dua piawaian berada dalam loji gentian fizikal yang sama.

Nisbah pemisahan maksimum juga bergantung kepada-teknologi. Satu cip PLC boleh mencapai 1x64 atau bahkan 1x128 pada satu substrat. Persimpangan tirus FBT tunggal dihadkan kepada 1x2 atau 1x4; nisbah yang lebih tinggi memerlukan penjodoh berbilang FBT dalam pokok, yang meningkatkan kehilangan sisipan, menggunakan lebih banyak ruang fizikal dan mengumpul lebihan kehilangan pada setiap persimpangan. Pembahagi FBT 1x8 biasanya tiga penjodoh 1x2 berlata; FBT 1x32 memerlukan lima peringkat lata dengan kerugian pengkompaunan secara eksponen.

Perbezaan julat suhu bukan akademik. Pengganding FBT yang dinilaikan kepada -5 darjah Celsius akan mengalami hanyut nisbah dan peningkatan kehilangan yang berlebihan dalam iklim yang suhu musim sejuk turun di bawah ambang tersebut. Pembahagi PLC, dengan pembinaan pandu gelombang keadaan pepejal mereka, mengekalkan prestasi yang stabil merentasi julat penuh -40 hingga +85 darjah yang dinyatakan dalam Telcordia GR-1209. Inilah sebabnya mengapa kebanyakan penggunaan FTTH luar telah menyeragamkan pada teknologi PLC tanpa mengira nisbah pisah.

Tetapi FBT mengekalkan satu kelebihan tulen: nisbah pecahan yang tidak sama rata. Oleh kerana nisbah gandingan FBT ditentukan oleh panjang tarikan gabungan dan boleh dipantau dalam masa nyata semasa pengeluaran, membuat pengganding 10:90 atau 5:95 adalah mudah dan murah. Membuat pembahagi PLC yang tidak sama rata memerlukan reka bentuk topeng tersuai, yang berdaya maju dari segi ekonomi hanya pada volum. Untuk aplikasi mengetik di mana 5% daripada isyarat dialihkan ke port monitor, FBT kekal sebagai pilihan praktikal.

Lapisan 2: Topologi, Seni Bina Pelabuhan

Topologi mengenal pasti susunan input dan output yang dinyatakan. Pembahagi 1xN mempunyai satu input dan keluaran N yang dikenal pasti. Pembahagi 2xN mempunyai dua input dan output N yang dikenal pasti. Tanda pendaraban menerangkan port; ia tidak mengatakan apa-apa tentang pengagihan kuasa, saiz pakej atau fungsi perlindungan.

Salah tanggapan yang paling berbahaya tentang topologi 2xN ialah andaian bahawa input kedua menyediakan pensuisan perlindungan automatik. Ia tidak. Pembahagi pasif tidak mempunyai logik failover aktif. Reka bentuk rangkaian dan peralatan luaran menentukan cara kedua-dua input digunakan. Pembahagi 2xN boleh berfungsi sebagai peranti lebihan suapan dwi-di mana dua port OLT berbeza menyuap PON yang sama, tetapi hanya jika OLT dan sistem pengurusan rangkaian dikonfigurasikan untuk menyokong seni bina tersebut. Tanpa pengurusan aktif itu, input kedua hanyalah port yang tidak digunakan.

Pilihan topologi biasa untuk rangkaian FTTH ialah 1x4, 1x8, 1x16, 1x32 dan 1x64. Nisbah 1x8 dan 1x16 mendominasi penggunaan GPON kerana ia sejajar dengan kapasiti port OLT PON dan nisbah pemisahan pejabat pusat. Untuk XGS-PON dan 50G-PON, topologi yang sama digunakan, tetapi belanjawan optik adalah lebih ketat, yang menjadikan keseragaman dan spesifikasi kehilangan berlebihan pembahagi lebih kritikal.

Lapisan 3: Pengagihan Kuasa, Sama atau Tidak Sama

Pembahagi yang sama membahagikan kuasa nominal secara seragam antara keluarannya yang dinyatakan. Pembahagi PLC sama 1x8 menghantar kira-kira -9.5 dB ke setiap port keluaran (tolak 3 dB untuk setiap penggandaan, ditambah kehilangan lebihan 0.5-1.5 dB). Pemisah yang tidak sama memperuntukkan perkadaran nominal yang berbeza kepada laluan yang berbeza, seperti 70:30, 90:10 atau 95:5.

Notasi tidak sama memerlukan lebih banyak spesifikasi daripada nisbah tunggal. Label seperti "70:30" tidak lengkap melainkan ia turut menyatakan output yang menerima bahagian 70%, arah masukan-ke-laluan output, penomboran port yang digunakan pada lukisan dan sama ada nilai itu ialah nisbah gandingan nominal atau had penerimaan. Jangan simpulkan peta pelabuhan daripada jujukan peratusan dalam tajuk katalog pendek. Susun atur fizikal modul pembahagi mungkin menetapkan port dalam susunan yang berbeza daripada rentetan nisbah yang dicadangkan.

Pengagihan sama rata ialah lalai untuk penggunaan PON di mana setiap pelanggan menerima peringkat perkhidmatan yang sama. Pengagihan tidak sama rata digunakan dalam seni bina pembahagian hierarki (melata 1x4 kemudian 1x8 untuk mencapai 1x32 dengan nisbah kepekatan berperingkat) dan dalam aplikasi pemantauan optik di mana sebahagian kecil isyarat diketuk pada penerima pemantauan. Lapisan teknologi mengekang pilihan ini: pemisahan yang tidak sama adalah mudah dengan FBT dan sukar dengan PLC, seperti yang dibincangkan dalam Lapisan 1.

Lapisan 4: Pakej, Perlindungan Fizikal dan Pemasangan

Terminologi pakej lebih berbeza-beza merentas katalog pembekal berbanding lapisan lain. Pakej fizikal yang sama boleh dipanggil "tanpa sekatan" oleh satu pembekal, "modul mikro" oleh yang lain, dan "PLC mini" oleh satu pertiga. Normalisasi di bawah memetakan istilah katalog biasa kepada keluarga luas, tetapi dimensi tepat, kaedah pelekap dan reka letak penyesuai sentiasa memerlukan model-lukisan yang dipadankan.

Lapisan pakej ialah tempat pembahagi bertemu dengan dunia sebenar. Pemisah gentian kosong hanyalah cip PLC dengan 250-kurung gentian telanjang mikron, tiada penyambung, tiada perumah. Ia adalah pilihan terkecil, termurah dan paling rapuh, direka untuk penyepaduan di dalam penutup sambatan atau kotak pengedaran di mana kepungan hos menyediakan perlindungan alam sekitar. Pakej tiub keluli membalut cip dalam silinder logam untuk perlindungan sederhana sambil kekal padat. Modul tanpa sekatan menambah cangkerang plastik nipis dengan saluran penghalaan, sesuai untuk memasang dulang di dalam penutupan.

Kotak ABS ialah tenaga kerja pengedaran FTTH luar. Ia menempatkan cip pembahagi dalam kepungan plastik lasak dengan perlindungan berkadar IP65-, kuncir-pratama dan pengurusan kabel untuk penempatan kabinet jalan atau tiang-luar. Kaset LGX ialah rakan sejawat dalaman, direka untuk persekitaran-rak di mana kaset meluncur ke dalam rak dan membentangkan-antara muka penyesuai panel hadapan untuk tampalan. Modul rak 1U ialah format terbesar, menggabungkan berbilang pembahagi dalam panel pelekap rak tunggal.

Implikasi praktikal: menyatakan "PLC 1x8" tanpa menyatakan pakej adalah seperti memesan "komputer" tanpa menyatakan komputer riba atau desktop. Peranti optik yang sama tiba dalam faktor bentuk yang mungkin sesuai atau tidak sesuai dengan persekitaran pemasangan anda.

Lapisan 5: Pembinaan Fiber dan Pigtail

Gentian yang meninggalkan pakej pembahagi ialah lapisan konfigurasi berasingan yang banyak katalog dimampatkan ke dalam label pakej atau ditinggalkan sepenuhnya. Atribut yang berkaitan termasuk mod gentian dan gred, pembinaan salutan atau penimbal, diameter luar, panjang kuncir dan pengenalan warna.

G.652.D dan G.657.A1/A2 ialah sebutan gentian mod tunggal; OM3, OM4 dan OM5 ialah sebutan pelbagai mod. Mereka tergolong dalam lapisan ini, bukan dalam lapisan teknologi atau pakej. G.652.D ialah gentian mod tunggal{11}}yang digunakan dalam jarak jauh-dan tulang belakang kampus. G.657.A1 dan A2 ialah gentian tidak sensitif{17}}lentur yang direka untuk aplikasi jatuhan FTTH di mana jejari lentur yang ketat tidak dapat dielakkan. Warna penyambung, label FTTH atau teg aplikasi pusat-data tidak dengan sendirinya mengesahkan gred gentian.

Pembinaan penimbal penting kerana ia menentukan apa yang berlaku kepada kuncir selepas ia meninggalkan pakej pembahagi. Tiga binaan biasa muncul dalam kuncir pembahagi: 250-gentian kosong mikron (format salutan-sahaja, sangat rapuh, memerlukan perlindungan kepungan hos), penimbal ketat 900-mikron (salutan sekunder yang menambah kekakuan dan keteguhan pengendalian), dan 2.0 mm atau jaket arabuffer ketat 3.0 mm (kabel yang dilonggarkan atau 3.0 mm). anggota kekuatan dan jaket luar, sesuai untuk pendedahan langsung di luar).

KEKELIRUAN BIASA

"Pemecah kosong" dan "pemecah tidak ditamatkan" menerangkan sifat yang berbeza. "Telanjang" merujuk kepada format pakej (perlindungan minimum, kuncir gentian terdedah). "Tidak ditamatkan" bermakna tiada penyambung dipasang. Modul tanpa blok dengan kuncir gentian kosong dan tiada penyambung adalah kosong dan tidak ditamatkan. Kaset LGX dengan penyambung SC/APC pada panel hadapan adalah kedua-duanya. Kotak ABS dengan kuncir 2.0 mm tetapi tiada penyambung tidak ditamatkan tetapi tidak terdedah.

Lapisan 6: Penyambung dan Penamat-Antara Muka

Lapisan antara muka mesti mengenal pasti kedua-dua keluarga penyambung dan jenis pengilat. Gabungan biasa ialah SC/APC, SC/UPC, LC/APC dan LC/UPC. Penamaan juga harus menyatakan sama ada ia digunakan untuk input, output, atau kedua-duanya.

"SC" tanpa APC atau UPC tidak lengkap di mana-mana sahaja-menghadapi masalah penggilap. "APC" tanpa keluarga penyambung juga tidak lengkap. Jenis pengilat menentukan kehilangan pulangan: PC (Kenalan Fizikal) mencapai lebih kurang 40 dB, UPC (Kenalan Ultra Fizikal) mencapai 50+ dB dan APC (Kenalan Fizikal Bersudut) mencapai 60+ dB. Pengilat bersudut 8-darjah APC memesongkan balik-pantulan keluar daripada teras gentian dan bukannya mengembalikannya kepada sumber, itulah sebabnya APC diperlukan untuk-aplikasi laser berkuasa tinggi dan disyorkan untuk semua penggunaan PON di mana pantulan belakang boleh menjejaskan kestabilan transceiver.

Pengekodan warna menyediakan pemeriksaan visual pantas: Penyambung UPC berwarna biru, penyambung APC berwarna hijau. Ini bukan konvensyen; ia adalah satu standard. Mencampurkan penyambung biru dan hijau pada panel tampalan yang sama ialah ralat konfigurasi yang akan menyebabkan kerosakan fizikal pada ferrules, kerana sudut APC 8 darjah dan permukaan UPC rata tidak boleh mengawan tanpa jurang udara atau gangguan fizikal.

Menyahkod Nama Katalog Sebenar

Pertimbangkan tajuk katalog hipotetikal ini yang mungkin dihadapi oleh pembeli: PLC Splitter 1x32 LGX SC/APC, G.657.A1, 2.0 mm, 1.5 m. Ia kelihatan terperinci. Tetapi memisahkannya ke dalam enam lapisan mendedahkan apa yang dinyatakan dan apa yang hilang.

Tajuk itu menempatkan keluarga produk tetapi tidak mencukupi untuk kelulusan penghantaran. Pengagihan kuasa tidak hadir sama sekali. Pembeli tidak boleh menganggap "sama" daripada topologi "1x32"; beberapa pembahagi PLC 1x32 dihasilkan dengan pengagihan yang sedikit tidak sama rata untuk seni bina lata tertentu. Kesesuaian mekanikal yang tepat, tugasan antara muka peringkat-port dan pembinaan kuncir input/output semuanya kekal sebagai soalan terbuka yang memerlukan model-lembaran data yang dipadankan.

Faktor Evolusi PON: Mengapa Pilihan Teknologi Dihadapkan-Melihat

Lapisan teknologi bukan sahaja mengenai rangkaian hari ini. Ia mengenai sama ada pembahagi masih akan berfungsi apabila rangkaian dinaik taraf. Piawaian PON sedang berkembang, dan setiap generasi menggunakan panjang gelombang yang berbeza. Pembahagi yang berprestasi sempurna pada GPON hari ini mungkin menjadi halangan apabila rangkaian dinaik taraf kepada XGS-PON, TWDM-PON atau 50G-PON.

GPON beroperasi pada 1310 nm hulu dan 1490/1550 nm hiliran. Pengganding FBT standard dioptimumkan untuk panjang gelombang ini dan berfungsi dengan baik. Tetapi XGS-PON menggunakan 1270 nm hulu dan 1577 nm hiliran. Pada 1270 nm, pengganding FBT yang dioptimumkan untuk 1310 nm akan mempamerkan nisbah gandingan yang dialihkan dan kemungkinan kehilangan sisipan yang lebih tinggi. Pada 1577 nm, pengganding yang sama yang dioptimumkan untuk 1550 nm mungkin menunjukkan kemerosotan yang sama. Pembahagi PLC, dengan tindak balas rata 1260-1650 nm mereka, mengendalikan semua panjang gelombang ini tanpa degradasi.

50G-PON menambahkan lagi kerumitan dengan panjang gelombang dalam jalur hiliran 1342-1358 nm dan 1485-1500 nm dan 1550-1560 nm jalur hiliran, serta saluran 1900-2000 nm untuk kewujudan bersama masa hadapan. Julat 1900-2000 nm melangkaui had atas 1650 nm pembahagi PLC standard, yang bermaksud walaupun teknologi PLC mungkin memerlukan semakan spesifikasi untuk saluran panjang gelombang terpanjang. Ini ialah pertimbangan berpandangan ke hadapan yang tergolong dalam lapisan teknologi, bukan dalam pakej atau lapisan penyambung.

Kesimpulan: Enam Lapisan, Satu Keputusan

Pembahagi gentian optik adalah komponen yang mudah menipu. Ia tidak mempunyai elektronik aktif, tiada perisian, tiada konfigurasi. Ia membelah cahaya. Tetapi enam lapisan bebas teknologi, topologi, pengagihan kuasa, pakej, gentian dan kuncir, dan antara muka penyambung bermaksud bahawa "jenis pembahagi apa yang anda perlukan?" bukan satu soalan tetapi enam, dan masing-masing memerlukan bukti sendiri untuk mengesahkan.

Rangka kerja yang dibentangkan di sini bukan sistem pengesyoran. Ia tidak memberitahu anda teknologi yang hendak dipilih, pakej mana yang hendak ditentukan, atau pengilat penyambung yang diperlukan. Keputusan tersebut bergantung pada seni bina rangkaian, persekitaran penggunaan dan belanjawan anda. Tugas rangka kerja adalah untuk memastikan bahawa apabila anda membuat keputusan tersebut, anda membuat keputusan itu secara sedar merentas semua enam dimensi, bukan secara lalai atau dengan andaian daripada tajuk katalog termampat.

Mod kegagalan yang paling biasa dalam perolehan splitter adalah tidak memilih teknologi yang salah. Ia memilih teknologi yang betul dan pakej yang salah, atau topologi yang betul dengan gred gentian yang salah, atau keluarga penyambung yang betul dengan pengilat yang salah. Ini bukan kegagalan kejuruteraan; ia adalah kegagalan klasifikasi dan ia boleh dicegah sepenuhnya dengan menggunakan rangka kerja enam-lapisan sebelum pesanan pembelian dikeluarkan.