Что такое оптический разветвитель？

В современных топологиях оптических сетей появление оптических разветвителей помогает пользователям максимизировать производительность оптических сетевых цепей. Оптический разветвитель, также называемый оптическим сплиттером или светоделителем, представляет собой интегральное устройство распределения мощности светового излучения, которое может разделять падающий световой пучок на два или более световых луча и наоборот тоже, содержа несколько входных и выходных концов. Оптический разветвитель играет важную роль в пассивных оптических сетях (таких как EPON, GPON, BPON, FTTX, FTTH и т. д.), позволяя многим абонентым использовать один интерфейс PON.

Как работает оптический разветвитель?

Вообще, когда световой сигнал передается по одномодовому волокну, световая энергия не может быть полностью сконцентрирована в сердцевине волокна. Небольшое количество энергии будет распространяться через оболочку волокна. То есть, если два волокна расположены достаточно близко друг к другу, свет, проходящий по одному оптическому волокну, может попасть в другое оптическое волокно. Следовательно, метод перераспределения оптического сигнала может быть реализован в нескольких волокнах, что приводит к появлению оптического сплиттера.

Конкретно говоря, пассивный оптический разветвитель может разделять падающий световой пучок на несколько световых пучков в определенном соотношении. Представленная ниже конфигурация разделения 1x4 представляет собой базовую структуру: разделение падающего светового луча от одного входного оптоволоконного кабеля на четыре световых луча и их передача по четырем отдельным выходным оптоволоконным кабелям. Например, если входной оптоволоконный кабель имеет пропускную способность 1000 Мбит/с, каждый пользователь на конце выходного оптоволоконного кабеля может использовать сеть с пропускной способностью 250 Мбит/с.

Оптический разветвитель с конфигурациями разделения 2x64 немного сложнее, чем конфигурации разделения 1x4. В оптическом разветвителе есть два входных разъема и шестьдесят четыре выходных разъема в конфигурациях разделения 2x64. Его функция состоит в том, чтобы разделить два падающих световых луча от двух отдельных входных волоконно-оптических кабелей на шестьдесят четыре световых луча и передать их через шестьдесят четыре световых отдельных выходных волоконно-оптических кабеля. С быстрым ростом FTTx во всем мире возросла потребность в больших сплит-конфигурациях в сетях для обслуживания массового абонента растёт.

Типы оптического разветвителя

Классификация по стилю упаковки

Оптический разветвитель может заканчиваться разъемами различных форм, и первичный корпус может быть коробчатого типа или трубчатого типа из нержавеющей стали. Оптический сплиттер обычно используется с кабелем с внешним диаметром 2 мм или 3 мм, а другой обычно используется в сочетании с кабелем с внешним диаметром 0,9 мм. Кроме того, он имеет различные конфигурации разделения, такие как 1x2, 1x8, 2x32, 2x64 и т. д.

Классификация по среде передачи

В зависимости от среды передачи существуют одномодовые оптические разветвители и многомодовые оптические разветвители. Многомодовый оптический разветвитель подразумевает, что волокно оптимизировано для работы на длинах волн 850 и 1310 нм, тогда как одномодовый означает, что волокно оптимизировано для работы на длинах волн 1310 и 1550 нм. Кроме того, в зависимости от разницы рабочих длин волн существуют оптические разветвители с одним окном и с двумя окнами: первый использует одну рабочую длину волны, а второй оптический разветвитель использует две рабочие длины волны.

Классификация по технологии производства

Разветвитель FBT основан на традиционной технологии для сварки нескольких волокон вместе со стороны волокна, что обеспечивает меньшую стоимость. Разветвитель PLC основан на технологии плоской световой схемы, которая доступна в различных соотношениях разделения, включая 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, 1:64 и т. д., и может быть разделена на несколько типов, например такие как голый разветвитель PLC, blockless разветвители PLC, разветвитель ABS, разветвитель коробки LGX, fanout разветвитель PLC и мини-разветвитель PLC подключаемого типа.

Проверьте следующую сравнительную таблицу разветвителей PLC и разветвителей FBT:

Применение оптического разветвителя в сетях PON

Оптические разветвители, позволяющие распределять сигнал по оптическому волокну между двумя или более оптическими волокнами с различными конфигурациями разделения (1×N или M×N), широко используются в сетях PON. FTTH — один из распространенных сценариев применения. Типичная архитектура FTTH: оптический линейный терминал(OLT) расположенный в центральном офисе; оптический сетевой блок (ONU), расположенный на стороне пользователя; оптическая распределительная сеть (ODN) расположилась между двумя предыдущими. Оптический разветвитель часто используется в ODN, чтобы помочь нескольким конечным пользователям совместно использовать интерфейс PON.

Развертывание сети FTTH «точка-многоточка» может быть дополнительно разделено на централизованные (одноэтапные) или каскадные (многоэтапные) конфигурации разветвителей в распределительной части сети FTTH. Конфигурация централизованного разветвителя обычно использует комбинированный коэффициент разделения 1:64, с разветвителем 1:2 в центральном офисе и 1:32 во внешнем корпусе предприятия (OSP), таком как шкаф. Каскадная или распределительная конфигурация разветвителей обычно не имеет таковых сплиттер в центральном офисе. Порт OLT подключается/сращивается непосредственно с оптическим волокном внешней установки. Первый уровень разделения (1:4 или 1:8) устанавливается в затворе, недалеко от центрального офиса; разветвители второго уровня (1:8 или 1:16) располагаются в коробках, в непосредственной близости от помещений заказчика. Более подробная информация о PoE сплиттере будет приведена на странице：Что такой PoE сплиттер и как он работает?

Как правильно выбрать подходящий оптический разветвитель?

Как правило, превосходный оптический разветвитель должен пройти серию строгих испытаний. Показатели, влияющие на производительность оптических разветвителей, являются следующими:

• Вносимые потери: относится к дБ каждого выхода относительно входных оптических потерь. Обычно, чем меньше значение вносимых потерь, тем лучше производительность разветвителя.

• Обратные потери: также известные как потери на отражение, относятся к потерям мощности оптического сигнала, который возвращается или отражается из-за разрывов в волокне или линии передачи. Как правило, чем больше обратные потери, тем лучше.

• Коэффициент разделения: определяется как выходная мощность выходного порта разветвителя в системном приложении, которая связана с длиной волны передаваемого света.

• Изоляция: указывает изоляцию оптического сигнала от оптического разделителя светового пути на другие оптические пути изоляции оптического сигнала.

Кроме того, однородность, направленность и поляризационные потери PDL также являются важными параметрами, влияющими на работу светоделителя.

Что касается конкретного выбора, FBT и PLC являются двумя основными вариантами для большинства пользователей. Различия между разветвителем FBT и разветвителем PLC обычно заключаются в рабочей длине волны, коэффициенте разделения, асимметричном затухании на ветвь, частоте отказов и т. д. Грубо говоря, разветвитель FBT считается экономически эффективным решением. Разветвитель PLC, отличающийся хорошей гибкостью, высокой стабильностью, низкой частотой отказов и более широким диапазоном температур, может использоваться в приложениях с высокой плотностью.

Что касается расходов, то стоимость сплиттеров PLC обычно выше, чем сплиттеров FBT, из-за сложной технологии изготовления. В определенных сценариях конфигурации для раздельных конфигураций ниже 1×4 рекомендуется использовать разветвитель FBT, а для раздельных конфигураций выше 1×8 рекомендуется использовать разветвители PLC. Для передачи с одной или двумя длинами волн разветвитель FBT определенно может сэкономить деньги. Для широкополосной передачи PON разветвитель PLC является лучшим выбором с учетом будущих потребностей в расширении и мониторинге.

Заключительные замечания

Оптические разветвители позволяют распределять сигнал по оптическому волокну между двумя или более волокнами. Поскольку разветвители не содержат электроники и не требуют питания, они являются неотъемлемым компонентом и широко используются в большинстве волоконно-оптических сетей. Таким образом, выбор оптических разветвителей для повышения эффективности использования оптической инфраструктуры является ключом к разработке сетевой архитектуры, которая прослужит долго в будущем.