A fiber optik çoğaltıcıışığı optik fiberler arasında bölen, birleştiren, yönlendiren veya yeniden dağıtan pasif bir optik bileşendir. Gerçek-dünya ağlarında bağlaştırıcılar, bir sinyalin birçok kullanıcıya ulaşmasına, birkaç sinyalin tek bir fiber yolu paylaşmasına veya izleme için az miktarda ışık örneklemesine olanak tanır. Bunlar, FTTH erişim düğümleri, veri merkezleri, test kurulumları, fiber lazerler ve sensör sistemleri içindeki sessiz iş makineleridir.
Daha ileri gitmeden önce, yaygın bir kafa karışıklığını ortadan kaldırmakta fayda var. Bir kuplör aynı değildirfiber optik adaptör. Bir adaptör, ışığın geçebilmesi için iki konektörü mekanik olarak hizalar; bir bağlaştırıcı, optik gücün bağlantı noktaları arasında nasıl dağıtıldığını aktif olarak değiştirir.RP Fotonikfiber bağlayıcıları, dalga boyuna ve polarizasyona bağlı olabilen bir güç dağılımı ile ışığı bir veya daha fazla giriş fiberinden bir veya daha fazla çıkış fiberine bağlayan cihazlar olarak tanımlar.
Bu kılavuz, fiber optik kuplörlerin nasıl çalıştığını, karşılaşacağınız ana türleri, satın alırken önemli olan özellikleri ve projeniz için nasıl mantıklı bir seçim yapabileceğinizi açıklamaktadır.
Fiber Optik Bağlayıcı Nedir?
Fiber optik bağlaştırıcı, bir veya daha fazla giriş bağlantı noktasına ve bir veya daha fazla çıkış bağlantı noktasına sahip optik bir cihazdır. Tasarıma bağlı olarak aynı anda birden fazla şey yapabilir:
- Bir giriş sinyalini iki veya daha fazla çıkışa bölme
- Birden fazla girişi tek bir çıkış fiberinde birleştirin
- İzleme veya test etmek için gücün küçük bir yüzdesine dokunun
- Optik sinyalleri yıldız veya ağaç düzeninde birçok bağlantı noktasına dağıtın
- Dalga boylarını CWDM veya DWDM sistemlerinde birleştirme veya ayırma
Örneğin 1x2 kuplörün bir girişi ve iki çıkışı vardır. 2x2 kuplörün iki girişi ve iki çıkışı vardır ve ışığın yönüne bağlı olarak ayırıcı veya birleştirici görevi görebilir.
Telekom ve veri ağı tartışmalarında terimlerfiber optik çoğaltıcı, optik ayırıcı, Veoptik birleştiricisıklıkla örtüşür. Bir ayırıcı esas olarak ayırma yönünde kullanılan bir bağlayıcıdır; birleştirici ise birleştirme yönünde kullanılan cihazın aynısıdır. Bileşenleri tedarik ediyorsanız veri sayfasındaki adlar genellikle cihazın nasıl konuşlandırılacağına bağlıdır.
Fiber Optik Bağlayıcı Nasıl Çalışır?
Bağlayıcı, fiber yollar arasında optik gücü aktararak çalışır. Kesin mekanizma üretim yaklaşımına bağlıdır.
Kaynaşmış bikonik konik (FBT) bağlayıcıda, iki veya daha fazla fiber ısıtılır, çekilir ve kaynaştırılır, böylece çekirdekleri, ışığın kontrollü bir uzunluk boyunca bir çekirdekten diğerine sızmasına yetecek kadar yaklaşır.RP Fotonikkaynaşmış bağlaştırıcıların fiberlerin termal olarak incelip kaynaşmasıyla yapıldığını, böylece çekirdeklerinin yakın optik temasa getirildiğini açıklıyor.
Düzlemsel ışık dalgası devresi (PLC) ayırıcısında ışık, silika veya polimer substrat üzerinde üretilen bir dalga kılavuzu devresi boyunca yönlendirilir. Bu, yüksek-bağlantı noktası-sayılı bölücüler için baskın yaklaşımdır çünkü dalga kılavuzunun geometrisi oldukça tekrarlanabilirdir.
Optik Gücün Bölünmesi
Bir bağlayıcı ışığı böldüğünde, giriş optik gücü çıkış bağlantı noktaları arasında bölünür. İdeal bir 1x2 50/50 bağlayıcıda her çıkış, giriş gücünün yarısını alır. Desibel cinsinden bu, herhangi bir gerçek-dünya kaybı eklenmeden önce, çıkış başına kabaca 3 dB teorik kayıp anlamına gelir.Fiber Optik Derneği (FOA)bölme işleminin, bölme sayısının her iki katına çıkması durumunda ilave 3 dB'lik bir kayba ve ayrıca bağlayıcı yapısından küçük bir aşırı kayba yol açtığını belirtmektedir.
Optik Sinyalleri Birleştirme
Çoğu kuplör çift yönlüdür. Gücü bir yönde bölen bir cihaz, gücü ters yönde de birleştirebilir. Bir pasif optik ağda (PON), OLT'den gelen aşağı akış trafiği birçok kullanıcıya doğru bölünürken, bu kullanıcılardan gelen yukarı akış sinyalleri aynı pasif ayırıcı aracılığıyla OLT'ye doğru geri birleştirilir.
Bağlayıcılar Neden Her Zaman Kayıp Getirir?
Bir fiber optik kuplördeki kayıp, birlikte çalışan birkaç kaynaktan kaynaklanır:
- Teorik bölünmüş kayıp (kaçınılmaz güç payı)
- Kuplör yapısının kendisinden kaynaklanan aşırı kayıp
- Giriş ve çıkış bağlantı noktalarında konnektör ve ekleme kaybı
- Cihaz ve sistem dalga boyu arasındaki dalga boyu uyumsuzluğu
- Polarizasyona{0}}bağımlı kayıp (PDL)
- Çıkış bağlantı noktaları arasında-eşit olmayan güç dağıtımı
Bu nedenle bir kuplör seçimi hiçbir zaman sadece port sayısıyla ilgili değildir. Kayıp bütçesi, dalga boyu aralığı, bölünme oranı ve ortamın hepsinin birlikte kontrol edilmesi gerekir.
Ana Fiber Optik Bağlayıcı Çeşitleri
Bağlayıcılar birkaç yararlı yolla sınıflandırılabilir. Doğru sınıflandırma, bir ağ mı tasarladığınıza, bileşenleri kaynak olarak mı kullandığınıza veya bir bağlantının sorunlarını gidermeye mi çalıştığınıza bağlıdır.
Fonksiyona Göre: Ayırıcı, Birleştirici, Dokunma ve WDM Bağlayıcı
Biroptik ayırıcıbir girişi birden fazla çıkışa böler (1x2, 1x4, 1x8, 1x16, 1x32, 1x64). Abirleştiricibirden fazla girdiyi tek bir çıktıda birleştirir. Amusluk bağlayıcıoptik gücün çoğunu ana yoldan gönderir ve küçük bir kısmını (tipik oranlar 90/10, 95/5 ve 99/1'dir) bir izleme bağlantı noktasına yönlendirir. AWDM bağlayıcıYoğun olarak kullanılan dalga boyuna göre sinyalleri birleştirir veya ayırır.CWDM ve DWDMsistemler.
Bağlantı Noktası Yapılandırmasına Göre: 1x2, 2x2, 1xN ve Yıldız Bağlayıcılar
A 1x2 fiber optik bağlayıcıbir girişi ve iki çıkışı vardır ve basit bölme veya kılavuz çekme için en yaygın yapı taşıdır. A2x2 bağlayıcıiki giriş ve iki çıkışlı, çift yönlü sistemlerde, interferometrelerde ve test düzeneklerinde yaygın olarak kullanılır. A1xN ayırıcıPON, FTTH, CATV ve dağıtım ağlarına hizmet eder. BirNxN yıldız bağlayıcıOptik gücü aynı anda birçok giriş ve çıkış yoluna dağıtır.
Şekle Göre: Y, T, X, Yıldız ve Ağaç Bağlayıcılar
AY bağdaştırıcısı bir girişi iki dengeli çıkışa böler. AT bağlayıcı genellikle 90/10 veya 80/20 gibi eşit olmayan bir orana sahiptir ve sinyal izlemeye çok uygundur. Bir X bağlaştırıcı normalde 2x2'lik bir cihazdır. Yıldız bağlayıcı, gücü birden fazla giriş ve çıkış arasında dağıtır. Ağaç bağlaştırıcı, dallanma yapısında bir girişi birçok çıkışa böler ve PON ve FTTx ağları için standart seçimdir.
Üretim Yöntemine Göre: FBT, PLC ve Mikro-Optik
BirFBT bağlayıcı(kaynaşmış bikonik konik), liflerin birbirine kaynaştırılması ve sivriltilmesiyle yapılır. Küçük bölme sayılarına, özel bölme oranlarına ve maliyete- duyarlı tasarımlara çok uygundur. APLC ayırıcıyüksek bağlantı noktası sayılarında daha iyi dalga boyu bütünlüğü ve daha sıkı toleranslar sağlayan bir dalga kılavuzu çipi kullanır. Mikro-optik bağlayıcılar mercekler, prizmalar, aynalar veya ince-film filtreleri kullanır ve telekom kabloları yerine özel optik cihazlarda görünme eğilimindedir.
FBT Bağlayıcı ve PLC Ayırıcı: Hangisini Seçmelisiniz?
FBT ve PLC sorusu hemen hemen her kuplör satın alma siparişinde karşımıza çıkar. Dürüst cevap, ikisinin de evrensel olarak daha iyi olmadığıdır; farklı tatlı noktaları var.
FBT bağlaştırıcıları, tasarım düşük bir bölünme sayımı (genellikle 1x2 ila 1x8), özel bir bölünme oranı (80/20, 90/10 veya 95/5 gibi) veya tek bir dalga boyu uygulaması gerektirdiğinde parlar. Bu basit yapılar için genellikle daha ucuzdurlar. Daha yüksek bağlantı noktası sayılarında (1x8 ve üzeri) tutarlı performansa, 1260-1650 nm arasında geniş dalga boyunda çalışmaya veya geniş bir sıcaklık aralığında kararlı davranışa ihtiyaç duyduğunuzda PLC ayırıcılar daha güvenli bir seçimdir. En modernfiber optik bölücülerFTTH ve PON ağlarında dağıtılanlar tam da bu nedenle PLC-tabanlıdır.
Pratikte FBT, bağlantıların ve özel oranların izlenmesi için doğru seçimdir; PLC ise FTTH dağıtımı, pasif optik LAN ve herhangi bir yüksek-tekdüzelik gereksinimi için varsayılandır.
Temel Özellikler: Bölünme Oranı, Ekleme Kaybı ve Dalga Boyu
Bölünme Oranı veya Bağlantı Oranı
Bölünme oranı gücün nasıl bölündüğünü açıklar. 50/50 kuplör gücü eşit olarak böler. 90/10'luk bir dokunuş, %90'ını ana yoldan ve %10'unu izleme bağlantı noktasına gönderir. İzleme için genellikle yalnızca küçük bir ışık dilimini kaldırmak istersiniz; dağıtım için genellikle eşit bölünme istersiniz.
Ekleme Kaybı ve Fazla Kaybı
Ekleme kaybı, kuplör bağlantıya yerleştirildiğinde kaybedilen toplam optik güçtür. Teorik bölünmüş kaybı ve cihazın kendi aşırı kaybını içerir. 1x2 50/50 ayırıcının teorik olarak 3 dB'lik bir bölünme kaybı vardır, ancak gerçek veri sayfaları genellikle aşırı kayıp ve konektör kaybı eklendiğinde yaklaşık 3,4–3,8 dB civarında tipik ekleme kaybı gösterir. Aşırı kayıp, kaçınılmaz bölünmüş kaybın ötesindeki ek kayıptır; daha düşük bir sayı daha iyi-yapılı bir bağlayıcı anlamına gelir.
Tekdüzelik, Geri Dönüş Kaybı ve Yönlülük
Tekdüzelik, gücün çıkış bağlantı noktaları arasında ne kadar eşit şekilde dağıtıldığını açıklar ve 1x8, 1x16, 1x32 ve 1x64 bölünmelerde kritik hale gelir. Geri dönüş kaybı, kaynağa doğru geri dönen ışığın yansımasını ölçer. Yönlülük, cihazın gücün yanlış bağlantı noktasına sızmasını ne kadar iyi önlediğini gösterir. Bu üçü en çok DWDM sistemlerinde, OTDR test ortamlarında, fiber lazerlerde ve başıboş yansımaların performansı düşürdüğü herhangi bir bağlantıda önemlidir.
Çalışma Dalga Boyu ve Bant Genişliği
Kuplör sisteminizin dalga boyuna uygun olmalıdır. Telekom sistemleri genellikle 1310 nm, 1490 nm ve 1550 nm pencereleri kullanır; PON ağları ilgili duruma göre 1577 nm ve 1490 nm eklerITU-T G.984ve G.987 spesifikasyonları. Bazı kuplörler yalnızca dar bir pencere için tasarlanırken, geniş bantlı PLC ayırıcılar 1260-1650 nm'yi kapsar.
Fiber Tipi, Konektör ve Paket
Bağlayıcının tek-modlu veya çok modlu fiberi destekleyip desteklemediğini doğrulayın ve bağlayıcı türünü ve cilasını-bir kez daha kontrol edin. Yaygınfiber optik konnektörseçenekler arasında UPC veya APC cilalı LC, SC, FC, ST ve MTP/MPO bulunur. APC, düşük geri yansımanın önemli olduğu her yerde, özellikle PON ve analog video sistemlerinde tercih edilir. Mekanik paketleme de önemlidir: çıplak fiber, bloksuz mini modül, ABS kutusu, LGX kaseti, rafa-montajlı muhafaza ve dış mekan IP68 kapatmanın tümü farklı dağıtım senaryolarına hizmet eder.
Fiber Optik Bağlayıcıların Yaygın Uygulamaları
PON, FTTH ve Pasif Optik LAN
PON ağları, bir OLT bağlantı noktasını birçok ONT'ye bağlamak için 1xN ayırıcılar kullanır. Aşağı akış trafiği kullanıcılara dağıtılır; yukarı akış trafiği geri birleştirilir. Aynı pasif cihaz her iki yönü de yönetir. Pasif optik LAN'lar ofis ve kampüs ortamlarında aynı mimariyi kullanır. FOA, tek bir OLT bağlantı noktasının, optik güç bütçesine bağlı olarak kademeli ayırıcılar aracılığıyla 32'ye (ve bazen 64 veya 128) kadar cihaza hizmet verebileceğini belirtiyor.
İzleme ve Test Noktaları
Musluk bağlaştırıcıları, ana bağlantıyı bozmadan ışığın küçük bir kısmını örnekler. Canlı tek-modlu bir bağlantı için, 99/1 veya 95/5'lik bir dokunuş, 50/50'lik bir ayırıcıdan çok daha uygundur; bu, ana yolda çok fazla bütçe tüketir.
WDM ve DWDM Sistemleri
WDM bağlaştırıcıları farklı dalga boylarındaki sinyalleri birleştirir veya ayırır. Uzun mesafeli telekomünikasyon, fiber amplifikatörler (EDFA'lar) ve birden fazla optik kanalın tek bir fiberi paylaştığı herhangi bir sistem için bunlar çok önemlidir. CWDM 20 nm'lik bir ızgara kullanır; DWDM, her bileşenden daha sıkı dalga boyu toleransı gerektiren 100 GHz veya 50 GHz'lik bir ızgara kullanır.
Laboratuvar, Sensör ve Lazer Sistemleri
Fiber bağlaştırıcılar ayrıca interferometrelerde, OCT sistemlerinde, fiber sensörlerde ve yüksek-güçlü fiber lazerlerde de görülür. Bu uygulamalarda polarizasyon davranışı ve geri dönüş kaybı genellikle ham maliyetten daha önemlidir.
Bağlayıcıya-Uygulama-Hızlı Referansı
Seçimi daha somut hale getirmek için uygulamaların tipik olarak pratikteki bağlantı türleriyle nasıl eşleştiği aşağıda açıklanmıştır. İçinFTTH ve PON dağıtımı, standart cevap birABS kutusunda veya LGX kasetinde PLC ayırıcı1x8, 1x16 veya 1x32 bağlantı noktalarıyla. İçincanlı bağlantı izlemeiçin APC konnektörlü FBT 99/1 veya 95/5 kademe bağlayıcısını seçin. İçin2 kanallı çift yönlü test kurulumları2x2 50/50 FBT bağlayıcı genellikle yeterlidir. İçinCWDM/DWDM kanal toplamaiçin, ince-film WDM bağlayıcı veya AWG-tabanlı bir mux/demux gereklidir. İçinfiber lazer pompa birleştirmegenel bir telekom cihazı yerine polarizasyon-bakımı veya özel-bir fiber bağlayıcıya ihtiyaç vardır.
Doğru Fiber Optik Bağlayıcı Nasıl Seçilir
Sipariş vermeden önce aşağıdaki iş akışını kullanın.
- Fonksiyonu tanımlayın.Bölmeniz mi, birleştirmeniz mi, dokunmanız mı yoksa dalga boyunu{0}}çoklamanız mı gerektiğine karar verin.
- Bağlantı noktası yapılandırmasını seçin.Uç noktaların sayısına göre 1x2, 2x2, 1x8, 1x16, 1x32, 1x64 veya NxN'yi seçin.
- Bölünme oranını onaylayın.Eşit bölme için 50/50, izleme için 90/10 veya daha yüksek ve dağıtım için tek tip 1xN kullanın.
- Dalga boyu aralığını kontrol edin.Gelecekteki yükseltme dalga boyları da dahil olmak üzere kuplör bant genişliğini sisteminizle eşleştirin.
- Kayıp bütçesini hesaplayın.Fiber zayıflaması + konektör kaybı + ekleme kaybı + kuplör ekleme kaybı + güvenlik marjı (tipik olarak 3 dB) ekleyin.
- Fiber ve konnektörü eşleştirin.Tekli modu (G.652D veya G.657) ve çoklu modu (OM3/OM4/OM5), bağlayıcı türünü ve cilasını{0}doğrulayın.
- Kurulum ortamını planlayın.İç mekan dolapları, dış mekan kapakları, veri merkezi rafları ve laboratuvar tezgahları farklı ambalajlara ihtiyaç duyar.
Basit Bir Zarar Bütçesi Örneği
FTTH için 2 km tekli-modlu bir 1x16 PLC ayırıcı bağlantısı tasarladığınızı varsayalımfiber optik kablo, dört LC/UPC konnektör çifti ve bir füzyon ek yeri. Makul bir tahmin şu şekilde olacaktır: 13,5 dB (tipik 1x16 PLC ekleme kaybı) + 0.6 dB (1310 nm'de 2 km × 0,3 dB/km) + 1.2 dB (4 konektör × 0,3 dB) + 0.1 dB (bir ekleme) + 3 dB (kenar boşluğu) ≈ 18,4 dB toplam. OLT/ONT güç bütçeniz Sınıf B+ (28 dB) ise rahat bir boşluk payına sahip olursunuz; daha sıkı olsaydı, eklemeleri azaltmanız, koşuyu kısaltmanız veya 1x8'lik bir bölmeye inmeniz gerekirdi.
Kaçınılması Gereken Yaygın Hatalar
İlk ve en yaygın hata, kuplörü basit bir adaptör olarak ele almaktır. İkisi farklı işlere sahip ilgisiz cihazlardır. İkincisi, ekleme kaybını göz ardı etmek ve alıcının gücü bitene kadar çok sayıda bölmeyi tek bir bağlantıya yığmaktır. Üçüncüsü, PLC'nin çok daha tekdüze ve kararlı olacağı bir FTTH 1x32 dağıtımı için FBT'yi seçmektir. Dördüncüsü, başka bir dalga boyundaki bir dalga boyu penceresi için tasarlanmış bir bağlaştırıcı kullanmaktır; bu, çok farklı gerçek-dünya kaybına neden olabilir. Beşincisi, yansıma sonuçlarını düşünmeden UPC ve APC konektörlerini karıştırmaktır.
Fiber Optik Bağlayıcılar Hakkında SSS
Fiber optik kuplör ile ayırıcı arasındaki fark nedir?
Ayırıcı, bir girişi birden fazla çıkışa bölmek için kullanılan bir bağlayıcıdır. Dönembağlayıcıdaha geniştir çünkü birleştiricileri, bağlantı noktalarını ve dalga boyu çoklayıcıları da kapsar.
Fiber optik kuplör pasif mi yoksa aktif mi?
Neredeyse tüm telekom ve kablo bağlantı elemanları pasiftir ve elektrik gücü gerektirmez. Yalnızca optik amplifikatörler ve optik anahtarlar gibi özel cihazlar aktif olarak kabul edilir.
Fiber optik bağlayıcıda 1x2 ne anlama gelir?
1x2 kuplörde bir giriş portu ve iki çıkış portu bulunur. En basit ayırıcı veya kademe konfigürasyonudur.
Fiber optik bağlayıcıda 2x2 ne anlama gelir?
2x2 kuplörün iki girişi ve iki çıkışı vardır ve sinyal yönüne bağlı olarak ayırıcı veya birleştirici olarak görev yapabilir. İnterferometrelerde ve çift yönlü test kurulumlarında yaygındır.
Kademe bağlaştırıcısı için bölünmüş oranı nasıl seçerim?
Çoğu canlı-bağlantı izleme için 99/1 veya 95/5 dokunuşu doğru seçimdir çünkü ana yoldan optik gücün yalnızca küçük bir kısmını ortadan kaldırır. İzleme alıcısı daha az hassas olduğunda 90/10 kademe uygundur. İzleme için 50/50'lik bir bölünme nadiren doğru cevaptır.
1x32 PLC ayırıcının tipik ekleme kaybı nedir?
Çoğu ticari 1x32 PLC ayırıcı veri sayfası, teorik 15 dB bölünme artı 1,5-2,5 dB fazlalık ve konektör kaybı dahil olmak üzere 16,5 ila 17,5 dB arasındaki tipik ekleme kaybını listeler. Her zaman satın aldığınız modele özel veri sayfasını kontrol edin.
Çok modlu fiber ile tek-modlu bir bağlayıcı kullanabilir miyim?
Genellikle hayır. Tek-modlu bağlayıcılar 9 µm'lik bir çekirdek etrafında tasarlanmıştır; çok modlu fiber 50 veya 62,5 µm'lik bir çekirdeğe sahiptir. İkisinin karıştırılması, önemli düzeyde mod-alanı uyumsuzluğuna ve yüksek bağlantı kaybına neden olur. Uyumlu bir kuplör kullanınçok modluveyatek-modlif türü.
Fiber optik kuplörler çift yönlü mü?
Çoğu pasif kuplör çift yönlüdür. Aşağı yöndeki ışığı bölmek için kullanılan aynı cihaz, ters yönde kullanıldığında yukarı yöndeki ışığı birleştirebilir; PON ağları da tam olarak bu şekilde çalışır.
WDM bağlaştırıcı ile standart optik bağlaştırıcı arasındaki fark nedir?
Standart bir kuplör, dalga boylarını ayırt etmeden gücü dağıtır. AWDM bağlayıcıCWDM ve DWDM sistemleri için gerekli olan belirli dalga boylarını ayırmak veya birleştirmek için ince-film filtreleri veya AWG teknolojisini kullanır.
Fiber optik kuplör için hangi konnektör tipini seçmeliyim?
LC ve SC, modern erişim ve veri merkezi dağıtımlarında en yaygın olanlardır. PON, RFoG ve analog video gibi geri yansımanın önemli olduğu yerlerde APC cilası tercih edilir. Bağlantının her iki ucundaki cilayı eşleştirin; UPC ve APC'nin karıştırılması performansı düşürecektir.
Çözüm
Fiber optik bağlaştırıcı, neredeyse her modern optik ağı sessizce destekleyen aldatıcı derecede basit bir bileşendir. Doğru olanı seçmek, bağlantı noktası sayısı, bölünme oranı, dalga boyu aralığı, ekleme kaybı, fiber türü, konektör ve yaşayacağı ortam arasındaki dengedir. Tek bir izleme musluğu veya özel bir bölme oranı için, bir FBT bağlaştırıcı genellikle en ekonomik yanıttır. FTTH, PON, pasif optik LAN veya herhangi bir yüksek-bağlantı noktası-sayısı dağıtımı için, PLC ayırıcı uzun-daha güvenli bir seçimdir. En iyi bağdaştırıcı, yalnızca en düşük birim fiyatı olan değil, her zaman hizmet verdiği ağın optik güç bütçesine ve güvenilirlik gereksinimlerine uyan bağdaştırıcıdır.
