Шта је заправо разделник влакана
Оптички разделник је пасивна оптичка компонента која узима један долазни светлосни сигнал и дели га на два или више излазних влакана - или, у обрнутом смеру, комбинује неколико улаза у један.За разлику од активних уређаја којима је потребна струја, разделник се ослања само на понашање светлости унутар стакла, што га чини јефтиним за постављање и поузданим на местима до којих не можете лако да напајате или допрете.
То једно својство - пасивност - је разлог за цеопасивна оптичка мрежа (ПОН)архитектура постоји. Једно влакно напушта централну канцеларију, погађа разделник и опслужује десетине домова. Између терминала оптичке линије (ОЛТ) и претплатничког оптичког мрежног терминала (ОНТ) нема опреме са напајањем. Разделник је компонента која чини „једно влакно, много купаца“ физички могућим.
Физика: како један сноп светлости постаје много
Светлост остаје унутар оптичког влакна збогтотална унутрашња рефлексија. Стаклено језгро има нешто већи индекс преламања од околног омотача, тако да када светлост удари у ту границу под довољно плитким углом, она се рефлектује назад у језгро уместо да исцури. Водите то светло у структуру где се геометрија границе мења и можете натерати енергију да се прерасподели на више путања. То је цео трик.
Постоје два начина да се изгради та структура, а они одговарају двема породицама разделника које ћете купити.
ФБТ против ПЛЦ-а: два начина за изградњу исте функције
Фусед Бицоницал Тапер (ФБТ)
Старија метода. Два или више голих влакана се поравнавају, затим загревају и растежу на машини за сужавање све док се њихова језгра не споје у једно подручје спајања. Како светлост улази у ту конусну зону, спаја се на суседна језгра влакана, а на крају конуса снага излази се дели између излаза.Дужина истезања и угао увијања постављени током производње одређују однос. ФБТ је јефтин и омогућава вам да изградите асиметричне односе (рецимо 5/95 или 30/70 славина), али прецизност брзо опада: изнад 1×8 подела мора да се састави од каскадних 1×2 јединица, а стопа отказа се повећава.
Планар Лигхтваве Цирцуит (ПЛЦ)
Савремена метода за велике количине. Таласноводи су урезани на силицијум или силицијумски чип помоћу фотолитографије - исте класе процеса који се користи за израду полупроводника. Светлост улази у један таласовод и дели се на тачно дефинисаним И-гранама на 4, 8, 16, 32 или 64 излаза. Пошто је геометрија литографски дефинисана, а не ручно{10}}вучена,ПЛЦ раздјелници пружају уједначене губитке на свим портовима и равномјеран одзив од 1260 до 1650 нм- који покрива сваку ПОН таласну дужину на једном уређају.
| Параметар | ФБТ разделник | ПЛЦ разделник |
|---|---|---|
| Буилд | Спојена, растегнута влакна | Урезани таласоводни чип |
| Практичан подељени плафон | 1×8 (већи=каскадно, већи отказ) | 1×64 у једном уређају |
| Опсег таласних дужина | Фиксни прозори (1310/1490/1550 нм) | 1260–1650 нм, равно |
| Уједначеност порт-до-порта | Променљива | Чврсто |
| Одступање губитка температуре (ТДЛ) | ~0,5 дБ/ степен | ~0,2 дБ/ степен |
| Радна температура | −5 до +75 степени | −40 до +85 степени |
| Најбоља употреба | 1×2/2×2 славине, асиметрични односи, надзор | ФТТХ/ПОН дистрибуција, 1×8 и више |
Зашто вас раздвајање увек кошта децибела
Ово је део који чланак „како то функционише“ најчешће прескаче, и то је део који одлучује да ли ваша мрежа функционише. Када поделите оптичку снагу на Н начина, сваки излаз може да прими само делић улаза. Неизбежни физички-губитак пода за равномеран поделе је:
Теоретски подељени губитак (дБ)=10 × лог₁₀(Н)
Дакле, 1×2 сплит губи најмање 3 дБ, 1×4 губи 6 дБ, 1×8 губи 9 дБ, и тако даље. Прави уређаји губевишенего ово, збогвишак губитка- енергија изгубљена због расејања, несавршеног спајања и апсорпције материјала унутар уређаја. Број са којим заправо дизајнирате јегубитак уметања, што преклапа теоретски поделе и вишак губитка заједно.
| Однос поделе | Теоријски губитак поделе | Типични максимални губитак уметања | Губитак униформности |
|---|---|---|---|
| 1×2 | 3,0 дБ | 3,6 дБ | Мање или једнако 0,6 дБ |
| 1×4 | 6,0 дБ | 7,4 дБ | Мање или једнако 0,8 дБ |
| 1×8 | 9,0 дБ | 11,0 дБ | Мање или једнако 1,0 дБ |
| 1×16 | 12,0 дБ | 14,0 дБ | Мање или једнако 1,4 дБ |
| 1×32 | 15,0 дБ | 17,5 дБ | Мање или једнако 1,9 дБ |
| 1×64 | 18,0 дБ | 21,0 дБ | Мање или једнако 2,5 дБ |
Спецификације које хватају људе
Губитак убацивања привлачи сву пажњу, али три друга броја одлучују о поузданости:
- Уједначеност- разлика између најбољег и најгорег излазног порта на једном уређају. 1×32 са лошом униформношћу значи да су неки претплатници близу границе буџета док други имају резерву.
- Повратни губитак (РЛ)- рефлектована светлост која се враћа ка извору. Више је боље; АПЦ конектори дају веће или једнако 60 дБ наспрам ~50 дБ за УПЦ, због чега ПОН падови скоро увек користе АПЦ.
- Губитак зависан од поларизације (ПДЛ)игубитак -зависан од температуре (ТДЛ)- мали у ПЛЦ-у (≈0,1–0,2 дБ), али у ФБТ-у само температурно одступање може да избаци маргиналну везу из буџета током хладне ноћи.
Радни пример: затварање буџета за реалне губитке
Спецификације су важне само када их саберете. Ево прорачуна који инжењер изводи пре него што наручи један разделник. Претпоставимо ГПОН низводно са +3 дБм ОЛТ лансирањем и осетљивошћу ОНТ пријемника од −28 дБм - дајући укупан буџет од 31 дБ.
| Елемент | Губитак | Руннинг тотал |
|---|---|---|
| Снага покретања ОЛТ-а | +3.0 дБм | - |
| Феедер + дроп фибер, 8 км @ 0,35 дБ/км | 2,8 дБ | 2,8 дБ |
| Губитак уметања 1×32 ПЛЦ разделника | 17,5 дБ | 20,3 дБ |
| Конектори (4 × 0,3 дБ) | 1,2 дБ | 21,5 дБ |
| Спојнице (4 × 0,1 дБ) | 0,4 дБ | 21,9 дБ |
| Маргина старења/поправке | 3,0 дБ | 24,9 дБ |
| Снага на ОНТ-у | +3.0 − 24.9=−21,9 дБм - унутар границе −28 дБм ✓ | |
Сам разделник трошивише од 70%утрошеног буџета у овом дизајну. Та једина чињеница покреће скоро сваку архитектонску одлуку у ПОН-у. То је такође разлог зашто лоше специфицирани разделник - чији је „1×32“ заиста 18,5 дБ уместо 17,5 дБ - може тихо да поједе целу маржу за поправку пре него што техничар икада додирне кабл.
Централизовано наспрам каскадног раздвајања
Када сазнате математику губитака, следи избор примене. Постоје два начина да се дође до, рецимо, 32 куће.
Централизовано:један разделник 1×32 налази се у чворишту за дистрибуцију влакана, а 32 влакна се разводе на 32 ОНТ-а. Један разделник, један догађај губитка (~17,5 дБ), лако се тестира и прати.Ово је стандардни избор у густим урбаним срединамајер је приступ лак и можете оставити разделне портове неискоришћеним док се претплатници не пријаве.
каскадно:1×4 разделник у спољашњем кућишту доводи четири 1×8 разделника ближе купцима. Резултат је и даље 32 излаза, али губитак се сада скупља: отприлике 7,4 дБ (1×4) + 11 дБ (1×8) ≈ 18,4 дБ - око децибелагоренего централизовано. Исплата је далеко мања доводна влакна, због чега каскадно раздвајање побеђује у раширеним-сеоским рутама где је дужина влакна, а не приступ, покретач трошкова.
Решавање проблема на терену: разделник је ретко кривац
Када веза чита велики губитак, разделник преузима кривицу и први се замењује. Скоро увек је то погрешан потез.Губитак убацивања је збир сваког конектора, споја, кривине и компоненте на путањи, а очитавање на крајњој тачки не говори вам ништа о томегдегубитак живи. Пре него што осудите сплитера:
- Прегледајте и очистите сваку крајњу површину.Један контаминирани АПЦ конектор може додати више губитака од разделника са лошим радом. Очистите безводним етанолом и марамицом без длачица-пре мерења.
- Проверите своју референцу.Грешка од 1 дБ у покретању референтног ОТДР-а или{1}}мерача снаге приказује се као губитак фантомског разделника од 1 дБ.
- Потврдите таласну дужину.Уређај измерен на 1550 нм очитава другачије од 1490 нм низводно који заправо носи; неусклађеност лажира проблем.
- Рачун за каскаду.Ако сте заборавили другу фазу разделника у свом буџету, веза ради управо оно што физика каже - да је табела погрешна, а не хардвер.
Тек након те четири провере замена разделника има смисла. Већина позива „лошег разделника“ решава се у првом кораку.
6 стварних-замки - грешака које инжењери стално праве
Теорија је чиста; теренске инсталације нису. Шест образаца грешака у наставку се стално појављују на форумима ИСП-а, НАНОГ архивама{1}}листа за слање поште и извештајима о услугама{2}}на пољу индустрије. Ниједан од њих не захтева егзотични хардвер да би покренуо -, све се дешавају уобичајеним одлукама донетим на брзину.
Стандарди и шта усклађеност заправо гарантује
Разделник који затвара буџет првог дана, али пропада после три зиме је безвредан. То се односи на стандарде. Два тела су важна:
- ИТУ-Т Г.984 (ГПОН)дефинише буџете оптичке везе - класе слабљења (Класа Б+ на 13–28 дБ, Класа Ц+ на 17–32 дБ) у које губитак разделника мора да стане. Ово је спецификација која вам говори да ли је 1×64 уопште легалан на датом ОЛТ-у.
- Телцордиа ГР-1209 и ГР-1221поставите генеричке критеријуме поузданости за пасивне оптичке компоненте - тестове животне средине, механичке и старење (укључујући влагу-топлоту и термичке циклусе које ФТТХ мрежа мора да преживи током свог 25-годишњег века).
Када се у табели са подацима о разделнику наводи ГР-1209/ГР-1221, тврди се да је уређај прошао квалификацију убрзаног-старења и заштите животне средине - не само да је добро измерио једном на клупи. За постављање на отвореном и у ваздуху, та разлика је цела поента. Глори Оптицал производи у складу са системом квалитета ИСО 9001:2015 са потпуном следљивошћу серије и проверава оптичке и еколошке перформансе у компанији према критеријумима ИЕЦ, ИТУ-Т и Телцордиа.
Куда ово води
Потражња за разделницима прати увођење влакана, а увођење влакана се убрзава.Предвиђа се да ће сегмент разделника на тржишту пасивних оптичких компоненти расти на отприлике 15% ЦАГР до 2030., покрећу ФТТХ буилд-оут, 5Г фронтхаул и хиперскаларни центри података. Технички притисак је ка већим подељеним бројевима (1×64 и више) са мањим губицима и према уређајима који су оцењени за новије КСГС-ПОН и НГ-ПОН2 планове таласне дужине, а не само за ГПОН. У пракси то значи да ПЛЦ наставља да замењује ФБТ за дистрибуцију, док ФБТ држи своју нишу у надзору славина и асиметричних спојница. Компонента се не мења много; буџети у које мора да стане постају све строжи.
Често постављана питања
-
П: Како разделник влакана ради без напајања?
О: Користи потпуну унутрашњу рефлексију унутар стакла. Светлост која улази у уређај се води кроз фузионисани регион спреге (ФБТ) или угравирани таласовод (ПЛЦ) где геометрија приморава енергију да се подели између више излазних путања. Никаква електроника или извор напајања нису укључени - само оптичка својства материјала.
П: Која је разлика између ФБТ и ПЛЦ разделника?
О: ФБТ спаја и растеже права влакна; ПЛЦ урезује таласоводе на чип. ФБТ је јефтинији и подржава асиметричне односе, али губи прецизност изнад поделе 1×8. ПЛЦ даје уједначен губитак на свим портовима и раван одзив од 1260–1650 нм, што га чини стандардом за 1×8 и више ФТТХ поделе.
П: Колико домова може опслуживати 1×32 раздјелник?
О: Тридесет-два, један по излазном порту - под претпоставком да се ваш буџет за губитке затвори. Са типичним +3 дБм ГПОН лансирањем и -28 дБм ОНТ осетљивошћу, једно 1×32 (≈17,5 дБ) плус влакно и конектори се удобно уклапају унутар буџета до неколико километара. 1×64 је могућ, али оставља далеко мању маргину и захтева оптику више-класе.
П: Зашто се губитак уметања повећава са односом поделе?
О: Зато што делите фиксну количину оптичке снаге на више излаза. Под је 10·лог₁₀(Н): свако удвостручење излаза додаје 3 дБ. Прави уређаји додају вишак губитака поврх тога, због чега 1×64 ради око 21 дБ док 1×2 ради испод 4 дБ.
П: Може ли разделник влакана да комбинује сигнале?
О: Да. Разделници су двосмерни. Рад у обрнутом смеру, 1×Н уређај комбинује Н улаза у један излаз - исте физике, који се користи за узводни саобраћај у ПОН-у и за редундантност у 2×Н конфигурацијама где два ОЛТ извора штите један другог.
П: Како смањујете губитак уметања разделника на терену?
О: Не можете да смањите суштински губитак уређаја, али можете да престанете да га додајете: одржавајте крајње површине конектора чистим, користите фузионе спојеве са малим-губицима (мањи или једнаки 0,08 дБ) уместо механичких спојева где је то могуће, преферирајте АПЦ конекторе за велике повратне губитке и изаберите најнижи однос раздвајања који дозвољава вашем претплатнику.
