Apa itu Fiber Splitter sebenarnya
Pembahagi gentian optik ialah komponen optik pasif yang mengambil satu isyarat cahaya masuk dan membahagikannya antara dua atau lebih gentian keluaran - atau, dijalankan secara terbalik, menggabungkan beberapa input menjadi satu.Tidak seperti peranti aktif yang memerlukan elektrik, pembahagi hanya bergantung pada gelagat cahaya di dalam kaca, yang menjadikannya murah untuk digunakan dan boleh dipercayai di tempat yang anda tidak boleh kuasa atau capai dengan mudah.
Sifat tunggal - kepasifan - itu ialah sebab keseluruhannyarangkaian optik pasif (PON)seni bina wujud. Satu gentian meninggalkan pejabat pusat, mengenai pembahagi, dan melayani berpuluh-puluh rumah. Tiada peralatan berkuasa antara Terminal Talian Optik (OLT) dan Terminal Rangkaian Optik (ONT) pelanggan. Pembahagi ialah komponen yang menjadikan "satu gentian, ramai pelanggan" mungkin secara fizikal.
Fizik: bagaimana satu pancaran cahaya menjadi banyak
Cahaya kekal di dalam gentian optik keranarefleksi dalaman keseluruhan. Teras kaca mempunyai indeks biasan yang lebih tinggi sedikit daripada pelapisan sekeliling, jadi apabila cahaya mengenai sempadan itu pada sudut yang cukup cetek, ia memantul kembali ke dalam teras dan bukannya bocor keluar. Bimbing cahaya itu ke dalam struktur di mana geometri sempadan berubah, dan anda boleh memaksa tenaga untuk mengagihkan semula ke berbilang laluan. Itulah muslihat keseluruhannya.
Terdapat dua cara untuk membina struktur itu, dan ia sepadan dengan dua keluarga pembahagi yang akan anda beli.
FBT vs PLC: dua cara untuk membina fungsi yang sama
Tirus Biconical Bercantum (FBT)
Kaedah yang lebih lama. Dua atau lebih gentian kosong dijajarkan, kemudian dipanaskan dan diregangkan pada mesin tirus sehingga terasnya bercantum ke dalam kawasan gandingan tunggal. Apabila cahaya memasuki zon tirus itu ia berganding merentasi ke dalam teras gentian bersebelahan, dan pada penghujung tirus kuasa keluar terbelah antara output.Panjang regangan dan sudut putar yang ditetapkan semasa pembuatan menentukan nisbah. FBT adalah murah dan membolehkan anda membina nisbah asimetri (katakan 5/95 atau 30/70 ketikan), tetapi ketepatan jatuh dengan cepat: di atas belahan 1×8 ia mesti dipasang daripada unit 1×2 berlatarkan dan kadar kegagalan meningkat.
Litar Gelombang Cahaya Planar (PLC)
Kaedah moden untuk jumlah yang tinggi. Pandu gelombang terukir pada cip silika atau silikon menggunakan fotolitografi - kelas proses yang sama yang digunakan untuk membuat semikonduktor. Cahaya memasuki satu pandu gelombang dan berpecah pada cawangan Y-yang tepat kepada 4, 8, 16, 32 atau 64 keluaran. Oleh kerana geometri ditakrifkan secara litografi dan bukannya ditarik-tangan,Pembahagi PLC memberikan kehilangan seragam merentasi semua port dan tindak balas rata dari 1260 hingga 1650 nm- meliputi setiap panjang gelombang PON dalam satu peranti.
| Parameter | Pembahagi FBT | Pembahagi PLC |
|---|---|---|
| bina | Gentian bercantum, diregangkan | Cip pandu gelombang terukir |
| Siling berpecah praktikal | 1×8 (lebih tinggi=melata, lebih tinggi kegagalan) | 1×64 dalam satu peranti |
| Julat panjang gelombang | Tingkap tetap (1310/1490/1550 nm) | 1260–1650 nm, rata |
| Keseragaman port-ke-port | Pembolehubah | ketat |
| Hanyut kehilangan suhu (TDL) | ~0.5 dB/ darjah | ~0.2 dB/ darjah |
| Suhu operasi | −5 hingga +75 darjah | −40 hingga +85 darjah |
| Penggunaan terbaik | 1×2/2×2 pili, nisbah asimetri, pemantauan | Pengagihan FTTH/PON, 1×8 dan ke atas |
Mengapa perpecahan sentiasa membebankan anda desibel
Ini adalah bahagian yang paling banyak dilangkau artikel "cara ia berfungsi", dan bahagian inilah yang menentukan sama ada rangkaian anda berfungsi. Apabila anda membahagikan kuasa optik N cara, setiap output hanya boleh menerima sebahagian kecil daripada input. Kerugian lantai fizik yang tidak dapat dielakkan-untuk pemisahan genap ialah:
Kehilangan pecahan teori (dB)=10 × log₁₀(N)
Jadi pemisahan 1×2 kehilangan sekurang-kurangnya 3 dB, 1×4 kehilangan 6 dB, 1×8 kehilangan 9 dB, dan seterusnya. Peranti sebenar hilanglebihdaripada ini, keranakerugian berlebihan- tenaga yang hilang akibat serakan, gandingan tidak sempurna dan penyerapan bahan di dalam peranti. Nombor yang anda reka bentuk sebenarnya ialahkehilangan sisipan, yang melipat perpecahan teori dan kehilangan lebihan bersama-sama.
| Nisbah pisah | Kehilangan perpecahan teori | Kehilangan sisipan maks biasa | Kehilangan keseragaman |
|---|---|---|---|
| 1×2 | 3.0 dB | 3.6 dB | Kurang daripada atau sama dengan 0.6 dB |
| 1×4 | 6.0 dB | 7.4 dB | Kurang daripada atau sama dengan 0.8 dB |
| 1×8 | 9.0 dB | 11.0 dB | Kurang daripada atau sama dengan 1.0 dB |
| 1×16 | 12.0 dB | 14.0 dB | Kurang daripada atau sama dengan 1.4 dB |
| 1×32 | 15.0 dB | 17.5 dB | Kurang daripada atau sama dengan 1.9 dB |
| 1×64 | 18.0 dB | 21.0 dB | Kurang daripada atau sama dengan 2.5 dB |
Spesifikasi yang menarik perhatian orang ramai
Kehilangan sisipan mendapat semua perhatian, tetapi tiga nombor lain menentukan kebolehpercayaan:
- Keseragaman- sebaran antara port keluaran terbaik dan paling teruk pada satu peranti. A 1×32 dengan keseragaman yang lemah bermakna sesetengah pelanggan berjalan hampir dengan kelebihan belanjawan manakala yang lain mempunyai margin untuk ganti.
- Kerugian pulangan (RL)- memantulkan cahaya kembali ke arah sumber. Lebih tinggi adalah lebih baik; Penyambung APC memberikan Lebih daripada atau sama dengan 60 dB berbanding ~50 dB untuk UPC, itulah sebabnya PON jatuh hampir selalu menggunakan APC.
- Polarisasi-kehilangan bergantung (PDL)dankehilangan bergantung -suhu (TDL)- kecil dalam PLC (≈0.1–0.2 dB), tetapi dalam FBT hanyutan suhu sahaja boleh menolak pautan marginal keluar daripada bajet pada malam yang sejuk.
Contoh yang berkesan: menutup belanjawan kerugian sebenar
Spesifikasi hanya penting apabila anda menambahkannya. Berikut ialah pengiraan yang dijalankan oleh jurutera sebelum memesan pembahagi tunggal. Andaikan GPON hiliran dengan pelancaran OLT +3 dBm dan kepekaan penerima ONT −28 dBm - memberikan jumlah belanjawan sebanyak 31 dB.
| unsur | rugi | Jumlah berjalan |
|---|---|---|
| Kuasa pelancaran OLT | +3.0 dBm | - |
| Feeder + drop fiber, 8 km @ 0.35 dB/km | 2.8 dB | 2.8 dB |
| Kehilangan sisipan pembahagi 1×32 PLC | 17.5 dB | 20.3 dB |
| Penyambung (4 × 0.3 dB) | 1.2 dB | 21.5 dB |
| Sambungan (4 × 0.1 dB) | 0.4 dB | 21.9 dB |
| Margin penuaan / pembaikan | 3.0 dB | 24.9 dB |
| Kuasa di ONT | +3.0 − 24.9=−21.9 dBm - di dalam had −28 dBm ✓ | |
Splitter sahaja memakanlebih daripada 70%daripada belanjawan yang dibelanjakan dalam reka bentuk ini. Fakta tunggal itu mendorong hampir setiap keputusan seni bina dalam PON. Itulah sebabnya pembahagi - yang tidak dinyatakan dengan baik yang "1×32"nya benar-benar 18.5 dB dan bukannya 17.5 dB - boleh memakan keseluruhan margin pembaikan anda secara senyap sebelum juruteknik menyentuh kabel.
Pemisahan berpusat vs bertingkat
Sebaik sahaja anda mengetahui matematik kerugian, pilihan penempatan berikut. Terdapat dua cara untuk mencapai, katakan, 32 rumah.
Berpusat:pembahagi 1×32 tunggal terletak dalam hab pengedaran gentian, dan 32 gentian berkipas kepada 32 ONT. Satu pembahagi, satu peristiwa kehilangan (~17.5 dB), mudah untuk diuji dan dipantau.Ini adalah pilihan standard di kawasan bandar yang padatkerana akses adalah mudah dan anda boleh membiarkan port pembahagi tidak digunakan sehingga pelanggan mendaftar.
Lata:pembahagi 1×4 dalam kepungan luar menyuapkan empat pembahagi 1×8 lebih dekat dengan pelanggan. Hasilnya masih 32 output, tetapi kerugian kini bertindan: kira-kira 7.4 dB (1×4) + 11 dB (1×8) ≈ 18.4 dB - kira-kira desibellebih terukdaripada berpusat. Hasilnya adalah serat penyuap yang jauh lebih rendah, itulah sebabnya pemisahan bertingkat menang dalam-laluan luar bandar atau kampung yang penyebaran panjang gentian, bukan akses, adalah pemacu kos.
Penyelesaian masalah medan: pembahagi jarang menjadi punca
Apabila pautan membaca kerugian tinggi, pembahagi akan disalahkan dan ditukar terlebih dahulu. Ia hampir selalu merupakan langkah yang salah.Kehilangan sisipan ialah jumlah setiap penyambung, sambatan, lentur dan komponen dalam laluan, dan bacaan pada titik akhir tidak memberitahu anda tentangdi manakehilangan itu hidup. Sebelum mengutuk pembahagi:
- Periksa dan bersihkan setiap muka hujung.Satu penyambung APC yang tercemar boleh menambah lebih banyak kerugian daripada pembahagi yang berprestasi buruk. Bersihkan dengan etanol kontang dan lap bebas-linlin sebelum mengukur.
- Semak rujukan anda.Ralat 1 dB dalam OTDR atau pelancaran rujukan{1}}meter kuasa anda muncul sebagai 1 dB kehilangan pembahagi hantu.
- Sahkan panjang gelombang.Peranti yang diukur pada 1550 nm membaca secara berbeza daripada 1490 nm hiliran yang sebenarnya dibawanya; ketidakpadanan memalsukan masalah.
- Akaun untuk lata.Jika anda terlupa peringkat pembahagi kedua dalam belanjawan anda, pautan itu melakukan apa yang dikatakan fizik - hamparan anda salah, bukan perkakasan.
Hanya selepas empat semakan itu, pertukaran pembahagi masuk akal. Kebanyakan panggilan "pemecah buruk" diselesaikan pada langkah pertama.
6-perangkap dunia sebenar - kesilapan yang terus dilakukan oleh jurutera
Teori adalah bersih; pemasangan medan tidak. Enam corak kegagalan di bawah muncul berulang kali dalam forum ISP, arkib senarai-mel mel NANOG dan laporan perkhidmatan-bidang industri. Tiada satu pun daripada mereka memerlukan perkakasan eksotik untuk mencetuskan - semuanya berlaku dengan keputusan biasa yang dibuat dengan tergesa-gesa.
Piawaian dan pematuhan yang sebenarnya dijamin
Pembahagi yang menutup belanjawan pada hari pertama tetapi gagal selepas tiga musim sejuk adalah tidak bernilai. Itulah yang ditangani oleh piawaian. Dua badan penting:
- ITU-T G.984 (GPON)mentakrifkan belanjawan pautan optik - kelas pengecilan (Kelas B+ pada 13–28 dB, Kelas C+ pada 17–32 dB) yang kehilangan pembahagi anda perlu muat di dalamnya. Ini ialah spesifikasi yang memberitahu anda sama ada 1×64 sah pada OLT tertentu.
- Telcordia GR-1209 dan GR-1221tetapkan kriteria kebolehpercayaan generik untuk komponen optik pasif - ujian alam sekitar, mekanikal dan penuaan (termasuk-kitaran haba dan haba lembap yang perlu dimiliki oleh rangkaian FTTH sepanjang hayatnya selama 25 tahun).
Apabila lembaran data pembahagi memetik GR-1209/GR-1221, ia mendakwa peranti itu lulus-penuaan dan kelayakan persekitaran - yang dipercepatkan, bukan sahaja ia mengukur dengan baik sekali di atas bangku simpanan. Untuk penempatan luaran dan udara, perbezaan itu adalah keseluruhannya. Glory Optical mengeluarkan di bawah sistem kualiti ISO 9001:2015 dengan kebolehkesanan kelompok penuh, dan mengesahkan prestasi optik dan alam sekitar secara dalaman terhadap kriteria IEC, ITU-T dan Telcordia.
Ke mana hala tuju ini
Permintaan splitter menjejaki pelancaran gentian dan pelancaran gentian semakin pantas.Segmen pembahagi pasaran komponen optik pasif dijangka berkembang pada kira-kira 15% CAGR hingga 2030, didorong oleh pusat data binaan- FTTH, fronthaul 5G dan skala besar. Tekanan teknikal adalah ke arah kiraan pecahan yang lebih tinggi (1×64 dan seterusnya) pada kerugian yang lebih tinggi dan terhadap peranti yang dinilai untuk pelan panjang gelombang XGS-PON dan NG-PON2 yang lebih baharu dan bukannya GPON sahaja. Dalam amalan ini bermakna PLC terus menggantikan FBT untuk pengedaran, manakala FBT memegang nichenya dalam memantau paip dan pengganding asimetri. Komponen tidak banyak berubah; belanjawan yang perlu dimuatkan di dalamnya semakin ketat.
Soalan lazim
-
S: Bagaimanakah pembahagi gentian berfungsi tanpa kuasa?
A: Ia mengeksploitasi jumlah pantulan dalaman di dalam kaca. Cahaya yang memasuki peranti dipandu melalui rantau gandingan bersatu (FBT) atau pandu gelombang terukir (PLC) di mana geometri memaksa tenaga untuk membahagi antara berbilang laluan keluaran. Tiada elektronik atau sumber kuasa terlibat - hanya sifat optik bahan.
S: Apakah perbezaan antara FBT dan pembahagi PLC?
A: FBT menggabungkan dan meregangkan gentian sebenar; PLC mencakar pandu gelombang pada cip. FBT lebih murah dan menyokong nisbah asimetri tetapi kehilangan ketepatan melebihi pemisahan 1×8. PLC memberikan kehilangan seragam merentas semua port dan tindak balas 1260–1650 nm yang rata, menjadikannya standard untuk pemisahan FTTH 1×8 dan lebih tinggi.
S: Berapa banyak rumah yang boleh digunakan oleh pembahagi 1×32?
J: Tiga puluh-dua, satu setiap port output - dengan andaian belanjawan kerugian anda ditutup. Dengan pelancaran GPON +3 dBm biasa dan kepekaan −28 dBm ONT, satu 1×32 (≈17.5 dB) ditambah gentian dan penyambung sesuai dengan selesa dalam bajet sehingga beberapa kilometer. 1×64 boleh dilakukan tetapi meninggalkan jidar yang jauh lebih sedikit dan memerlukan-optik kelas yang lebih tinggi.
S: Mengapakah kehilangan sisipan meningkat dengan nisbah pisah?
J: Kerana anda membahagikan jumlah tetap kuasa optik antara lebih banyak output. Lantai ialah 10·log₁₀(N): setiap penggandaan output menambah 3 dB. Peranti sebenar menambah lebihan kerugian selain daripada itu, itulah sebabnya 1×64 berjalan sekitar 21 dB manakala 1×2 berjalan di bawah 4 dB.
S: Bolehkah pembahagi gentian juga menggabungkan isyarat?
A: Ya. Pemisah adalah dua arah. Jalankan secara terbalik, peranti 1×N menggabungkan input N ke dalam satu output - fizik yang sama, digunakan untuk trafik huluan dalam PON dan untuk redundansi dalam konfigurasi 2×N di mana dua suapan OLT melindungi satu sama lain.
S: Bagaimanakah anda mengurangkan kehilangan sisipan pembahagi dalam medan?
J: Anda tidak boleh mengurangkan kehilangan intrinsik peranti, tetapi anda boleh berhenti menambahnya: pastikan muka hujung penyambung bersih, gunakan -sambungan gabungan kehilangan rendah ( Kurang daripada atau sama dengan 0.08 dB) dan bukannya sambungan mekanikal jika boleh, pilih penyambung APC untuk kehilangan pulangan yang tinggi dan pilih nisbah pembahagian terendah yang dibenarkan oleh kiraan pelanggan anda.
