מהו מפצל סיבים אופטיים?

ברשת האופטית של היוםטיפולוגיות, הופעתו שלמפצל סיבים אופטייםתורם לעזור למשתמשים למקסם את הביצועים של מעגלי רשת אופטיים.מפצל סיבים אופטיים, המכונה גם מפצל אופטי, או מפצל קרן, הוא משולבמנחה גלמכשיר חלוקת כוח אופטי שיכול לפצל אלומת אור נכנסת לשתי קרני אור או יותר, ולהיפך, המכיל קצוות קלט ופלט מרובים.מפצל אופטי מילא תפקיד חשוב ברשתות אופטיות פסיביות (כמו EPON, GPON, BPON, FTTX, FTTH וכו') בכך שהוא מאפשר שיתוף של ממשק PON יחיד בין מנויים רבים.

כיצד פועל מפצל סיבים אופטיים?

באופן כללי, כאשר אות האור משדר בסיב מצב יחיד, אנרגיית האור לא יכולה להתרכז לחלוטין בליבת הסיבים.כמות קטנה של אנרגיה תתפזר דרך חיפוי הסיב.כלומר, אם שני סיבים קרובים מספיק זה לזה, האור המשדר בסיב אופטי יכול להיכנס לסיב אופטי אחר.לכן, ניתן להשיג את טכניקת ההקצאה מחדש של אות אופטי במספר סיבים, וכך נוצר מפצל סיבים אופטיים.

באופן ספציפי, המפצל האופטי הפסיבי יכול לפצל, או להפריד, אלומת אור נכנסת למספר קרני אור ביחס מסוים.תצורת הפיצול 1×4 המוצגת להלן היא המבנה הבסיסי: הפרדת אלומת אור נכנסת מכבל סיב קלט יחיד לארבע אלומות אור והעברתן דרך ארבעה כבלי סיב פלט בודדים.לדוגמה, אם כבל סיב אופטי קלט נושא רוחב פס של 1000 Mbps, כל משתמש בקצה כבלי סיבים פלט יכול להשתמש ברשת עם רוחב פס של 250 Mbps.

המפצל האופטי עם תצורות מפוצלות של 2×64 הוא קצת יותר מסובך מתצורות הפיצול של 1×4.ישנם שני מסופי קלט ושישים וארבעה מסופי מוצא במפצל האופטי בתצורות מפוצלות 2×64.תפקידו הוא לפצל שתי אלומות אור נכנסות משני כבלי סיב קלט בודדים לשישים וארבע אלומות אור ולהעביר אותן דרך שישים וארבע כבלי סיבים נפרדים של אור.עם הצמיחה המהירה של FTTx ברחבי העולם, הדרישה לתצורות מפוצלות גדולות יותר ברשתות גדלה כדי לשרת מנויים המוני.

סוגי מפצל סיבים אופטיים

מסווג לפי סגנון החבילה

האופטימפצליםניתן לסיים עם צורות שונות של מחברים, והחבילה העיקרית יכולה להיות סוג קופסה או סוג צינור אל חלד.קופסת מפצל סיבים אופטיים משמשת בדרך כלל עם כבל בקוטר חיצוני של 2 מ"מ או 3 מ"מ, בעוד שהשני משמש בדרך כלל בשילוב עם כבלים בקוטר חיצוני של 0.9 מ"מ.חוץ מזה, יש לו תצורות מפוצלות שונות, כמו 1×2, 1×8, 2×32, 2×64 וכו'.

מסווג לפי אמצעי שידור

על פי מדיומי השידור השונים, ישנם מפצל אופטי במצב יחיד ומפצל אופטי רב-מודד.המפצל האופטי הרב-מצבי מרמז שהסיב מותאם לפעולה של 850 ננומטר ו-1310 ננומטר, בעוד שהמצב היחיד אומר שהסיב מותאם לפעולה של 1310 ננומטר ו-1550 ננומטר.חוץ מזה, בהתבסס על הבדלי אורכי גל עבודה, ישנם מפצלים אופטיים של חלון יחיד וחלון כפול - הראשון אמור להשתמש באורך גל עבודה אחד, בעוד שמפצל הסיבים האופטיים השני הוא עם שני אורכי גל עבודה.

מסווג לפי טכניקת ייצור

מפצל FBT מבוסס על טכנולוגיה מסורתית לרתך מספר סיבים יחדיו מהצד של הסיב, עם עלויות נמוכות יותר.מפצלי PLCמבוססת על טכנולוגיית מעגלי גל אור מישוריים, הזמינה במגוון יחסי פיצול, כולל 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, 1:64 וכו', וניתן לחלקה למספר סוגים כגון חָשׂוּףמפצל PLC, מפצל PLC ללא בלוקים, מפצל ABS, מפצל קופסאות LGX, מפצל PLC fanout, מפצל PLC מסוג מיני פלאג-אין וכו'.

בדוק את תרשים ההשוואה הבא של ספליטר PLC לעומת FBT ספליטר:

אפליקציית מפצל סיבים אופטיים ברשתות PON

מפצלים אופטיים, המאפשרים לפזר את האות על הסיב האופטי בין שני סיבים או יותר או יותר עם תצורות הפרדה שונות (1×N או M×N), היו בשימוש נרחב ברשתות PON.FTTH הוא אחד מתרחישי היישומים הנפוצים.ארכיטקטורת FTTH טיפוסית היא: מסוף קו אופטי (OLT) הממוקם במשרד המרכזי;יחידת רשת אופטית (ONU) ממוקמת בקצה המשתמש;רשת הפצה אופטית (ODN) התיישבה בין השתיים הקודמות.מפצל אופטי משמש לעתים קרובות ב-ODN כדי לעזור למספר משתמשי קצה לשתף ממשק PON.

ניתן לחלק עוד יותר את פריסת רשת FTTH מנקודה למרובת נקודות לתצורות המפצל המרוכזות (חד-שלביות) או מדורגות (רב-שלביות) בחלק ההפצה של רשת ה-FTTH.תצורת מפצל מרכזי משתמשת בדרך כלל ביחס פיצול משולב של 1:64, עם מפצל 1:2 במשרד המרכזי, ו-1:32 במתחם מפעל חיצוני (OSP) כגון ארון.לתצורת מפצל מדורגת או מבוזרת אין בדרך כלל מפצלים במשרד המרכזי.יציאת ה-OLT מחוברת/מחוברת ישירות לסיב צמחי חיצוני.מפלס הפיצול הראשון (1:4 או 1:8) מותקן בסגירה, לא רחוק מהמשרד המרכזי;המפלס השני של המפצלים (1:8 או 1:16) ממוקם בקופסאות מסוף, קרוב למתחם הלקוח.פיצול מרכזי לעומת פיצול מבוזר ברשתות FTTH מבוססות PON ימחיש עוד יותר את שתי שיטות הפיצול הללו המאמצות מפצלי סיבים אופטיים.

כיצד לבחור את מפצל הסיבים האופטיים המתאים?

באופן כללי, מפצל סיבים אופטיים מעולה צריך לעבור סדרה של בדיקות קפדניות.מחווני הביצועים שישפיעו על מפצל הסיבים האופטיים הם כדלקמן:

אובדן הכנסה: מתייחס ל-dB של כל פלט ביחס לאובדן האופטי של הקלט.בדרך כלל, ככל שערך אובדן ההכנסה קטן יותר, כך הביצועים של המפצל טובים יותר.

אובדן החזרה: ידוע גם בשם אובדן השתקפות, מתייחס לאובדן הספק של אות אופטי המוחזר או משתקף עקב אי רציפות בסיב או בקו התמסורת.בדרך כלל, ככל שהפסד התשואה גדול יותר, כך ייטב.

יחס פיצול: מוגדר כהספק המוצא של יציאת הפלט המפצל באפליקציית המערכת, הקשור לאורך הגל של האור המשודר.

בידוד: מציין מפצל אופטי של נתיב אור לנתיבים אופטיים אחרים של בידוד האות האופטי.

חוץ מזה, אחידות, כיווניות ואובדן קיטוב PDL הם גם פרמטרים מכריעים המשפיעים על הביצועים של מפצל האלומות.

עבור הבחירות הספציפיות, FBT ו-PLC הן שתי האפשרויות העיקריות עבור רוב המשתמשים.ההבדלים בין מפצל FBT לעומת מפצל PLC נעוצים בדרך כלל באורך גל תפעול, יחס פיצול, הנחתה אסימטרית לכל ענף, שיעור כשל וכו'. באופן גס, מפצל FBT נחשב לפתרון חסכוני.ניתן להשתמש במפצל PLC הכולל גמישות טובה, יציבות גבוהה, שיעור כשל נמוך וטווחי טמפרטורות רחבים יותר ביישומים בצפיפות גבוהה.

עבור ההוצאות, העלויות של מפצלי PLC גבוהות בדרך כלל ממפצל ה-FBT בגלל טכנולוגיית הייצור המסובכת.בתרחישי תצורה ספציפיים, מומלץ לתצורות מפוצלות מתחת ל-1×4 להשתמש במפצל FBT, בעוד שתצורות מפוצלות מעל 1×8 מומלצות עבור מפצלי PLC.עבור שידור באורך גל בודד או כפול, מפצל FBT בהחלט יכול לחסוך כסף.עבור שידור פס רחב של PON, מפצל PLC הוא בחירה טובה יותר בהתחשב בצרכי הרחבה וניטור עתידיים.

הערות לסיום

מפצלי סיבים אופטיים מאפשרים לפזר אות על סיב אופטי בין שני סיבים או יותר.מכיוון שמפצלים אינם מכילים אלקטרוניקה ואינם דורשים חשמל, הם מהווים מרכיב אינטגרלי ונמצא בשימוש נרחב ברוב רשתות הסיבים האופטיות.לפיכך, בחירת מפצלי סיבים אופטיים כדי לעזור להגביר את השימוש היעיל בתשתית אופטית היא המפתח לפיתוח ארכיטקטורת רשת שתחזיק מעמד גם בעתיד.