Fiber Ayırıcı gerçekte nedir?
Fiber optik ayırıcı, gelen bir ışık sinyalini alıp bunu iki veya daha fazla çıkış fiberi - arasında bölen veya ters yönde çalıştırıldığında birkaç girişi tek bir girişte birleştiren pasif bir optik bileşendir.Elektriğe ihtiyaç duyan aktif cihazların aksineBir ayırıcı yalnızca camın içindeki ışığın davranışına dayanır; bu da onu kolayca çalıştıramayacağınız veya ulaşamayacağınız yerlerde konuşlandırılmasını ucuz ve güvenilir kılan şeydir.
Bu tek özellik - pasiflik -, tümünün nedenidirpasif optik ağ (PON)mimari var. Bir fiber merkez ofisten çıkıyor, ayırıcıya çarpıyor ve düzinelerce eve hizmet veriyor. Optik Hat Terminali (OLT) ile abonenin Optik Ağ Terminali (ONT) arasında elektrikli ekipman bulunmamaktadır. Ayırıcı, "bir fiber, çok sayıda müşteri"yi fiziksel olarak mümkün kılan bileşendir.
Fizik: Bir ışık huzmesinin nasıl çok sayıda hale geldiği
Işık bir optik fiberin içinde kalır çünkütoplam iç yansıma. Cam çekirdek, çevredeki kaplamaya göre biraz daha yüksek bir kırılma indisine sahiptir, dolayısıyla ışık bu sınıra yeterince sığ bir açıyla çarptığında dışarı sızmak yerine çekirdeğe geri yansır. Bu ışığı, sınır geometrisinin değiştiği bir yapıya yönlendirin; böylece enerjiyi birden fazla yola yeniden dağıtmaya zorlayabilirsiniz. Bütün hile bu.
Bu yapıyı kurmanın iki yolu vardır ve bunlar satın alacağınız iki splitter ailesine karşılık gelir.
FBT ve PLC: aynı işlevi oluşturmanın iki yolu
Sigortalı Bikonik Konik (FBT)
Daha eski yöntem. İki veya daha fazla çıplak elyaf hizalanır, daha sonra ısıtılır ve bir konikleştirme makinesinde, çekirdekleri tek bir bağlantı bölgesi halinde birleşene kadar gerilir. Işık bu konik bölgeye girdiğinde bitişik fiber çekirdeklere bağlanır ve konikliğin sonunda güç çıkışları çıkışlar arasında bölünür.Üretim sırasında ayarlanan esneme uzunluğu ve bükülme açısı oranı belirler. FBT ucuzdur ve asimetrik oranlar (mesela 5/95 veya 30/70 vuruşlar) oluşturmanıza izin verir, ancak hassasiyet hızla düşer: 1x8'lik bir bölmenin üzerinde, kademeli 1x2 ünitelerden monte edilmesi gerekir ve arıza oranı artar.
Düzlemsel Işık Dalgası Devresi (PLC)
Yüksek sayımlar için modern yöntem. Dalga kılavuzları, yarı iletkenlerin yapımında kullanılan aynı sınıftaki işlem olan fotolitografi - kullanılarak bir silika veya silikon çip üzerine kazınır. Işık bir dalga kılavuzuna girer ve kesin olarak tanımlanmış Y-dallarına 4, 8, 16, 32 veya 64 çıkışa bölünür. Geometri elle çekilmek yerine litografik olarak-tanımlandığı için,PLC ayırıcılar tüm bağlantı noktalarında eşit kayıp ve 1260 ila 1650 nm arasında düz yanıt sağlar- tek bir cihazdaki her PON dalga boyunu kapsar.
| Parametre | FBT ayırıcı | PLC ayırıcı |
|---|---|---|
| İnşa etmek | Erimiş, gerilmiş lifler | Kazınmış dalga kılavuzu çipi |
| Pratik bölünmüş tavan | 1×8 (daha yüksek=basamaklı, daha yüksek arıza) | Tek bir cihazda 1×64 |
| Dalga boyu aralığı | Sabit pencereler (1310/1490/1550 nm) | 1260–1650 nm, düz |
| Bağlantı noktasından{0}}bağlantı noktasına-tekdüzelik | Değişken | Sıkı |
| Sıcaklık kaybı kayması (TDL) | ~0,5 dB/ derece | ~0,2 dB/ derece |
| Çalışma sıcaklığı | −5 ila +75 derece | −40 ila +85 derece |
| En iyi kullanım | 1×2/2×2 kademe, asimetrik oranlar, izleme | FTTH/PON dağıtımı, 1×8 ve üzeri |
Neden bölmek her zaman size desibele mal olur?
Bu, çoğu "nasıl çalışır" makalesinin atladığı kısımdır ve ağınızın çalışıp çalışmadığına karar veren kısımdır. Optik gücü N yola böldüğünüzde, her çıkış, girişin yalnızca bir kısmını alabilir. Eşit bir bölünme için kaçınılmaz fizik-taban kaybı:
Teorik bölünmüş kayıp (dB)=10 × log₁₀(N)
Yani 1×2 bölme en az 3 dB kaybeder, 1×4 bölme 6 dB kaybeder, 1×8 bölme 9 dB kaybeder vb. Gerçek cihazlar kaybederDahabundan dolayıaşırı kayıp- cihazın içindeki saçılma, kusurlu bağlantı ve malzeme emilimi nedeniyle kaybedilen enerji. Aslında tasarladığınız sayıekleme kaybı, teorik bölünmeyi ve aşırı kaybı birlikte katlar.
| Bölünme oranı | Teorik bölünmüş kayıp | Tipik maksimum ekleme kaybı | Kayıp tekdüzeliği |
|---|---|---|---|
| 1×2 | 3,0 dB | 3,6 dB | 0,6 dB'den az veya eşit |
| 1×4 | 6,0 dB | 7,4 dB | 0,8 dB'den az veya eşit |
| 1×8 | 9,0 dB | 11,0 dB | 1,0 dB'den az veya ona eşit |
| 1×16 | 12,0 dB | 14,0 dB | 1,4 dB'den az veya ona eşit |
| 1×32 | 15,0 dB | 17,5 dB | 1,9 dB'den az veya ona eşit |
| 1×64 | 18,0 dB | 21,0 dB | 2,5 dB'den az veya eşit |
İnsanları dikkat çeken özellikler
Ekleme kaybı tüm dikkati üzerine çeker ancak güvenirliği belirleyen üç rakam daha vardır:
- Tekdüzelik- tek bir cihazdaki en iyi ve en kötü çıkış bağlantı noktası arasındaki fark. Tekdüzeliği zayıf olan 1×32, bazı abonelerin bütçe sınırına yaklaşırken diğerlerinin yedek marjı olduğu anlamına gelir.
- Geri dönüş kaybı (RL)- kaynağa doğru geri gelen ışığı yansıtıyordu. Daha yüksek daha iyidir; APC konnektörleri, UPC için ~50 dB'e karşılık 60 dB'den büyük veya eşit değer verir; bu nedenle PON düşüşleri neredeyse her zaman APC'yi kullanır.
- Polarizasyon-bağımlı kayıp (PDL)Vesıcaklığa-bağlı kayıp (TDL)- PLC'de küçüktür (≈0,1–0,2 dB), ancak FBT'de tek başına sıcaklık değişimi, soğuk bir gecede marjinal bir bağlantıyı bütçenin dışına itebilir.
Çözümlü bir örnek: gerçek bir zarar bütçesinin kapatılması
Spesifikasyonlar yalnızca onları eklediğinizde önemlidir. İşte bir mühendisin tek bir ayırıcı sipariş etmeden önce yaptığı hesaplama. +3 dBm OLT başlatması ve −28 dBm - ONT alıcı hassasiyeti ile bir GPON aşağı yönde olduğunu varsayalım ve toplam bütçe 31 dB olsun.
| Öğe | Kayıp | Toplam koşu |
|---|---|---|
| OLT fırlatma gücü | +3.0 dBm | - |
| Besleyici + düşen fiber, 8 km @ 0,35 dB/km | 2,8 dB | 2,8 dB |
| 1×32 PLC ayırıcı ekleme kaybı | 17,5 dB | 20,3 dB |
| Konektörler (4 × 0,3 dB) | 1,2 dB | 21,5 dB |
| Eklemeler (4 × 0,1 dB) | 0,4 dB | 21,9 dB |
| Eskime / onarım marjı | 3,0 dB | 24,9 dB |
| ONT'de Güç | +3.0 − 24.9=−21,9 dBm - −28 dBm sınırının içinde ✓ | |
Ayırıcı tek başına tüketir%70'den fazlaBu tasarım için harcanan bütçenin Bu tek gerçek, PON'daki neredeyse her mimari kararı yönlendirir. Ayrıca, "1×32" değeri 17,5 dB yerine 18,5 dB olan - kötü tanımlanmış bir ayırıcının -, bir teknisyen kabloya dokunmadan önce sessizce tüm onarım marjınızı tüketebilmesinin nedeni de budur.
Merkezi ve basamaklı bölme
Kayıp matematiğini öğrendikten sonra dağıtım seçimi yapılır. Mesela 32 eve ulaşmanın iki yolu var.
Merkezileştirilmiş:tek bir 1×32 ayırıcı, bir fiber dağıtım merkezinde bulunur ve 32 fiber, 32 ONT'ye kadar yayılır. Bir ayırıcı, bir kayıp olayı (~17,5 dB), test edilmesi ve izlenmesi kolaydır.Bu, yoğun kentsel alanlarda standart seçimdirçünkü erişim kolaydır ve aboneler kaydoluncaya kadar ayırıcı bağlantı noktalarını kullanılmadan bırakabilirsiniz.
Kademeli:Dış muhafazadaki 1×4 ayırıcı, müşterilere daha yakın olan dört adet 1×8 ayırıcıyı besler. Sonuç hâlâ 32 çıkıştır, ancak kayıp artık birikir: kabaca 7,4 dB (1×4) + 11 dB (1×8) ≈ 18,4 dB - yaklaşık bir desibeldaha kötüsümerkezileştirilmiş olmaktan çok. Getirisi çok daha az besleyici fiberdir; bu nedenle, maliyet etkeninin erişimin değil fiber uzunluğunun olduğu kırsal veya köy yollarına yayılmış kırsal veya köy yollarında basamaklı bölme kazanır.
Sahada sorun giderme: ayırıcı nadiren suçludur
Bir bağlantı yüksek kayıp okuduğunda, ayırıcı suçu üstlenir ve önce değiştirilir. Neredeyse her zaman yanlış harekettir.Ekleme kaybı yoldaki her bağlayıcının, eklemenin, bükülmenin ve bileşenin toplamıdırve bitiş noktasındaki okuma size şu konuda hiçbir şey söylemez:Neresikayıp yaşıyor. Bir ayırıcıyı kınamadan önce:
- Her uç yüzeyi inceleyin ve temizleyin.Kirlenmiş tek bir APC konektörü, kötü performans gösteren bir ayırıcıya göre daha fazla kayıp yaratabilir. Ölçmeden önce susuz etanol ve tüy bırakmayan- bir bezle temizleyin.
- Referansınızı kontrol edin.OTDR'nizde veya güç-metre referansınızın başlatılmasında 1 dB'lik bir hata, 1 dB'lik fantom ayırıcı kaybı olarak görünür.
- Dalga boyunu onaylayın.1550 nm'de ölçülen bir cihaz, gerçekte taşıdığı 1490 nm aşağı akıştan farklı şekilde okur; bir uyumsuzluk bir sorunu taklit eder.
- Çağlayanın hesabını verin.Bütçenizde ikinci bir ayırma aşamasını unuttuysanız, bağlantı tam olarak fiziğin söylediği şeyi yapıyordur - e-tablonuz yanlıştır, donanım değil.
Ancak bu dört kontrolden sonra ayırıcıyı değiştirmek mantıklı olur. "Kötü ayırıcı" çağrılarının çoğu birinci adımda çözülür.
Mühendislerin yapmaya devam ettiği 6 gerçek-dünya tuzağı - hata
Teori temizdir; saha kurulumları değildir. Aşağıdaki altı hata modeli İSS forumlarında, NANOG posta-listesi arşivlerinde ve sektör saha-hizmet raporlarında tekrar tekrar görülmektedir. Hiçbirinin tetiklenmesi için egzotik bir donanıma gerek yok -, hepsi aceleyle verilen sıradan kararlarla oluyor.
Standartlar ve uyumluluğun gerçekte neyi garanti ettiği
Bütçeyi ilk günde kapatan ancak üç kıştan sonra başarısız olan bir bölücünün hiçbir değeri yoktur. Standartların ele aldığı şey budur. İki beden önemlidir:
- ITU-T G.984 (GPON)ayırıcı kaybınızın sığması gereken optik bağlantı bütçelerini - zayıflama sınıflarını (13–28 dB'de Sınıf B+, 17–32 dB'de Sınıf C+) tanımlar. Bu, belirli bir OLT'de 1 × 64'ün yasal olup olmadığını size söyleyen özelliktir.
- Telcordia GR-1209 ve GR-1221pasif optik bileşenler için genel güvenilirlik kriterlerini belirler - çevresel, mekanik ve eskime testleri (bir FTTH ağının 25 yıllık ömrü boyunca hayatta kalması gereken nemli-ısı ve termal döngü dahil).
Bir ayırıcı veri sayfasında GR-1209/GR-1221'den bahsedildiğinde, cihazın yalnızca bir kez tezgahta iyi ölçüm yaptığını değil, hızlandırılmış-eskime ve çevre yeterliliklerini - geçtiğini iddia ediyor. Dış mekan ve hava dağıtımları için bu ayrım asıl meseledir. Glory Optical, tam parti izlenebilirliğine sahip bir ISO 9001:2015 kalite sistemi altında üretim yapar ve şirket içi optik ve çevresel performansı IEC, ITU-T ve Telcordia kriterlerine göre doğrular.
Bu nereye gidiyor
Ayırıcı talebi fiber dağıtımını takip ediyor ve fiber dağıtımı hızlanıyor.Pasif optik bileşen pazarının ayırıcı segmentinin 2030'a kadar kabaca %15'lik bir Bileşik Büyüme Oranında büyüyeceği tahmin ediliyorFTTH yapısı,{0}}5G ön taşıyıcı ve yüksek ölçekli veri merkezleri tarafından desteklenmektedir. Teknik baskı, daha düz kayıpla daha yüksek bölünmüş sayımlara (1×64 ve üzeri) ve yalnızca GPON yerine daha yeni XGS-PON ve NG-PON2 dalga boyu planları için derecelendirilmiş cihazlara yöneliktir. Uygulamada bu, PLC'nin dağıtım için FBT'nin yerini almaya devam ettiği, FBT'nin ise muslukların ve asimetrik bağlantıların izlenmesinde yerini koruduğu anlamına gelir. Bileşen pek değişmiyor; içine sığması gereken bütçeler daralmaya devam ediyor.
Sık sorulan sorular
-
S: Fiber ayırıcı güç olmadan nasıl çalışır?
C: Camın içindeki toplam iç yansımadan yararlanıyor. Cihaza giren ışık, geometrinin enerjiyi birden fazla çıkış yolu arasında bölmeye zorladığı kaynaşmış bir bağlantı bölgesi (FBT) veya kazınmış bir dalga kılavuzu (PLC) aracılığıyla yönlendirilir. Hiçbir elektronik veya güç kaynağı söz konusu değildir - yalnızca malzemenin optik özellikleri.
S: FBT ile PLC ayırıcı arasındaki fark nedir?
C: FBT gerçek fiberleri birleştirir ve esnetir; PLC, dalga kılavuzlarını bir çip üzerine kazır. FBT daha ucuzdur ve asimetrik oranları destekler ancak 1×8 bölünmenin üzerinde hassasiyeti kaybeder. PLC, tüm bağlantı noktalarında eşit kayıp ve düz 1260-1650 nm yanıt verir; bu da onu 1×8 ve daha yüksek FTTH bölmeleri için standart haline getirir.
S: 1×32 ayırıcı kaç eve hizmet verebilir?
C: Kayıp bütçenizin kapandığını varsayarak otuz-iki, çıkış bağlantı noktası başına bir tane -. Tipik bir +3 dBm GPON başlatması ve −28 dBm ONT hassasiyeti ile tek bir 1×32 (≈17,5 dB) artı fiber ve konektörler, birkaç kilometreye kadar bütçeye rahatlıkla sığar. 1×64 mümkündür ancak çok daha az kenar boşluğu bırakır ve daha yüksek-sınıf optik gerektirir.
S: Ekleme kaybı neden bölünme oranıyla birlikte artıyor?
C: Çünkü sabit miktarda optik gücü daha fazla çıkışa bölüyorsunuz. Taban 10·log₁₀(N): çıkışların her iki katına çıkması 3 dB ekler. Gerçek cihazlar bunun üzerine aşırı kayıp ekler, bu nedenle 1×64 21 dB civarında çalışırken 1×2 4 dB'nin altında çalışır.
S: Bir fiber ayırıcı aynı zamanda sinyalleri birleştirebilir mi?
C: Evet. Ayırıcılar çift yönlüdür. Tersine çalıştırıldığında, 1xN'lik bir cihaz, N girişi tek bir çıkışta birleştirir -, PON'da yukarı akış trafiği için ve iki OLT beslemesinin birbirini koruduğu 2xN konfigürasyonlarında artıklık için kullanılan aynı fizik.
S: Bir ayırıcının sahadaki ekleme kaybını nasıl azaltırsınız?
C: Cihazın asıl kaybını azaltamazsınız ancak eklemeyi bırakabilirsiniz: konnektör uç yüzeylerini temiz tutun, mümkün olduğunda mekanik eklemeler yerine düşük-kayıplı füzyon eklemeleri (0,08 dB'den az veya eşit) kullanın, yüksek geri dönüş kaybı için APC konektörlerini tercih edin ve abone sayınızın izin verdiği en düşük bölünme oranını seçin.
