Jika Anda pernah merancang atau memasang jaringan PON, sistem distribusi CATV, atau keran pemantauan serat, Anda telah menggunakan coupler serat optik. Dan jika Anda memilih yang salah - rasio pemisahan yang salah, teknologi yang salah, jendela panjang gelombang yang salah - Anda akan mengetahui hal yang sulit ketika pelanggan di akhir saluran tidak mendapat sinyal atau pembacaan OTDR Anda tidak masuk akal.
Coupler serat optik adalah perangkat pasif yang membagi, menggabungkan, atau mendistribusikan ulang sinyal optik. Kedengarannya sederhana. Proses seleksinya tidak. Panduan ini mencakup perbedaan kinerja kedua teknologi manufaktur utama, cara menghitung anggaran kerugian untuk rasio pemisahan spesifik Anda, dan cara memilih coupler yang tepat untuk FTTH, pemantauan pusat data, CATV, dan aplikasi pengujian.
Apa Sebenarnya Fungsi Coupler Fiber Optic
Coupler serat optik mengambil sinyal optik dari satu atau lebih serat masukan dan mendistribusikannya ke dua atau lebih serat keluaran - atau sebaliknya. Sinyal tetap berada dalam domain optik sepanjang waktu. Tidak ada konversi listrik. Tidak diperlukan sumber listrik. Itu sebabnya disebut perangkat pasif.
Hasil tangkapannya: membelah cahaya berarti membagi kekuatan. Setiap kali Anda membagi sinyal, setiap port keluaran menerima daya lebih kecil daripada masukan. Pemisahan 1×2 50/50 yang sempurna menghasilkan setiap keluaran tepat setengah daya masukan - yaitu kerugian minimum 3,0 dB per port keluaran, murni dari fisika pembagian energi. Perangkat-dunia nyata menambahkan sejumlah kecil kelebihan kerugian di atas jumlah minimum teoretis tersebut.
Kerugian ini bersifat kumulatif. Pemisahan 1×4 memerlukan biaya setidaknya 6,0 dB. A 1×8 berharga 9,0 dB. A 1×32 berharga 15,0 dB. Memahami hal ini adalah dasar dari setiap keputusan pemilihan coupler - jika anggaran link Anda tidak dapat menyerap kerugian split, tidak ada coupler di dunia yang dapat membuat jaringan berfungsi.
FBT vs. PLC: Dua Teknologi yang Penting
Ada berbagai cara untuk memproduksi coupler serat optik, namun dalam praktiknya, dua teknologi mendominasi: FBT (Fused Biconical Taper) dan PLC (Planar Lightwave Circuit).
Skrup FBT
Coupler FBT dibuat dengan memelintir dua atau lebih serat telanjang menjadi satu, kemudian memanaskan dan meregangkan (menyatukan dan meruncingkan) sambungan tersebut hingga inti serat cukup dekat sehingga cahaya dapat berpasangan di antara keduanya. Rasio perpecahan dikendalikan oleh panjang dan derajat lancip.
Kekuatan:
- Biaya lebih rendah untuk jumlah port yang rendah (1×2, 1×4, 2×2)
- Dapat disetel ke rasio pembagian yang tidak sama (misalnya 10/90, 20/80, 30/70) dengan mudah dan murah
- Performa bagus dalam jendela panjang gelombang sempit
- Ukuran paket kecil untuk pemisahan sederhana
Keterbatasan:
- Keseragaman menurun seiring bertambahnya jumlah port - FBT 1×8 memiliki distribusi daya yang tidak merata di seluruh output
- Kerugian yang bergantung pada-panjang gelombang: kinerja pada 1310 nm dan 1550 nm dapat berbeda secara signifikan kecuali ditentukan sebagai-jendela ganda
- Praktis terbatas pada maksimum 1×32, dengan keseragaman buruk melebihi 1×8
- Setiap tahap pemisahan tambahan merupakan sambungan leburan terpisah, yang meningkatkan kelebihan kerugian kumulatif
Terbaik untuk:tap coupler untuk pemantauan (90/10, 95/5), distribusi CATV kecil, coupler 2×2 dua arah, pemisahan jumlah yang-sensitif terhadap biaya-rendah.
Pemisah PLC
Pemisah PLCmenggunakan litografi semikonduktor untuk mengetsa sirkuit pandu gelombang optik ke substrat kaca silika. Pemisahan terjadi pada sebuah chip - anggap saja sebagai papan sirkuit optik kecil. Susunan serat input dan output terikat pada chip.
Kekuatan:
- Keseragaman yang sangat baik di seluruh port keluaran - PLC 1×32 menghasilkan daya yang hampir sama ke setiap port
- Pita lebar berdasarkan desain: bekerja pada 1260–1650 nm tanpa variasi yang bergantung pada panjang gelombang-
- Menskalakan secara efisien ke jumlah port yang tinggi (1×64, 2×64)
- Ringkas untuk rasio pemisahan tinggi - PLC 1×32 hampir tidak lebih besar dari FBT 1×4
- Stabilitas-jangka panjang dan performa suhu yang lebih baik
Keterbatasan:
- Biaya lebih tinggi daripada FBT untuk jumlah port yang rendah (1×2, 1×4)
- Kurang fleksibel untuk rasio pemisahan khusus yang tidak sama - sebagian besar pemisah PLC sama-hanya pemisahan
- Kerugian penyisipan minimum yang sedikit lebih tinggi pada 1×2 dibandingkan dengan FBT (biasanya 3,8 dB vs. 3.4 dB)
Terbaik untuk:GPON/XGS-Penerapan PON FTTH (1×8, 1×16, 1×32, 1×64), aplikasi apa pun yang memerlukan distribusi daya seragam, sistem pita lebar yang membawa berbagai panjang gelombang.
Perbandingan
| Parameter | Penggandeng FBT | Pemisah PLC |
|---|---|---|
| Teknologi | Serat lancip menyatu | Pandu gelombang litograf pada chip silika |
| Port maks yang praktis | 1×32 (optimal 1×8) | 1×64 (atau 2×64) |
| Keseragaman (1×8) | Variasi ±1,0–2,0 dB | Variasi ±0,5–0,8 dB |
| Kisaran panjang gelombang | Jendela tunggal atau ganda (1310/1550 nm) | Pita lebar 1260–1650 nm |
| Rasio pembagian yang tidak sama | Mudah dan murah (10/90, 20/80, dst) | Pesanan sulit/custom |
| Suhu pengoperasian | Biasanya -20 derajat hingga +70 derajat | Biasanya -40 derajat hingga +85 derajat |
| Biaya (1×2) | $ | $$ |
| Biaya (1×32) | $$$ (FBT mengalir) | $$ (chip tunggal) |
Titik persilangannya sekitar 1×8. Di bawahnya, FBT biasanya lebih murah. Di atas itu, PLC unggul dalam hal keseragaman dan biaya.
Rasio Terpisah dan Kerugian: Matematika yang Anda Butuhkan
Setiap coupler/splitter mempunyai kerugian penyisipan minimum teoretis yang ditentukan oleh rasio pemisahan. Berikut tabel referensinya:
| Rasio Terpisah | Kerugian Min Teoretis | Kerugian PLC yang Khas | Kerugian FBT yang Khas |
|---|---|---|---|
| 1×2 | 3,0dB | 3,2–3,8 dB | 3,2–3,6 dB |
| 1×4 | 6,0dB | 6,5–7,2 dB | 6,5–7,5 dB |
| 1×8 | 9,0dB | 9,5–10,5 dB | 10,0–12,0 dB |
| 1×16 | 12,0dB | 12,5–13,5dB | 13,5–16,0dB |
| 1×32 | 15,0dB | 15,5–17,0 dB | 17,0–21,0 dB |
| 1×64 | 18,0dB | 18,5–21,0 dB | Tidak praktis |
Perhatikan bagaimana kerugian FBT berbeda dari PLC seiring bertambahnya jumlah port. Pada 1×32, coupler FBT bisa 4–5 dB lebih buruk daripada PLC - itulah perbedaan antara link FTTH yang berfungsi dan yang mati.
Contoh{0}}Dunia Nyata: Anggaran Tautan GPON FTTH
Sistem GPON standar (ITU-T G.984) memiliki anggaran optik maksimum sebesar 28 dB antara OLT dan ONT. Berikut susunan penerapan 1×32 pada umumnya:
| Komponen | Kehilangan |
|---|---|
| Pemisah PLC (1×32) | 17,0dB |
| Serat pengumpan (10 km × 0,35 dB/km) | 3,5dB |
| Serat distribusi (2 km × 0,35 dB/km) | 0,7dB |
| Konektor SC APC(6 pasang × 0,3 dB) | 1,8dB |
| Titik sambungan (4 × 0,1 dB) | 0,4dB |
| Total | 23,4dB |
| Margin yang tersisa | 4,6dB |
Margin 4,6 dB tersebut menjelaskan penuaan, variasi suhu, dan penyambungan di masa mendatang. Jika Anda menggunakan coupler FBT pada 21 dB dan bukan PLC pada 17 dB, Anda akan berada pada 27,4 dB - yang sangat mendekati batas 28 dB dengan margin hanya 0,6 dB. Satu konektor kotor dan Anda keluar.
Inilah sebabnya mengapa setiap operator FTTH menggunakan splitter PLC untuk 1×16 ke atas. Anggaran kerugian tidak mengampuni kelebihan kerugian FBT pada rasio pemisahan yang tinggi.
Bentuk Coupler dan Kegunaannya
Selain rasio pemisahan dan teknologi, coupler hadir dalam konfigurasi topologi yang berbeda:
Penggandeng Y (1×2):Perpecahan paling sederhana. Satu masukan, dua keluaran. Digunakan untuk penyadapan sinyal, jalur redundansi, dan pemantauan dua arah. Tersedia sebagai FBT atau PLC.
T coupler (pemisahan tidak sama):A 1×2 dengan distribusi yang sengaja tidak merata - 90/10, 80/20, 70/30. Hampir selalu FBT. Digunakan untuk pemantauan tap di mana Anda ingin mengambil sampel sebagian kecil sinyal tanpa mengurangi daya jalur utama secara signifikan.
X penggandeng (2×2):Dua masukan, dua keluaran. Berfungsi sebagai pemisah dan penggabung secara bersamaan. Penting untuk komunikasi dua arah melalui serat tunggal dan untuk membangun sensor interferometri. Selalu FBT.
Penggandeng bintang (N×N):Banyak masukan, banyak keluaran dengan distribusi yang merata. Digunakan dalam topologi LAN lama dan beberapa jaringan sensor. Kurang umum saat ini.
Penggandeng pohon (1×N):Satu masukan untuk banyak keluaran. Konfigurasi pekerja keras untukPemisah PLC di FTTH/PON - 1×8, 1×16, 1×32, 1×64.
Tip Instalasi dan Pemilihan
Cocokkan jenis konektor dengan jaringan Anda.Kebanyakan splitter FTTH berakhir diKonektor SC APCuntuk return loss yang rendah. Keran pemantauan pusat data biasanya menggunakan LC UPC. Distribusi luar ruangan menggunakan splitter pigtailed (bare fiber) untuk penyambungan fusi. Tentukan konektor pada waktu pemesanan - kolom-penghentian pemisah PLCkuncirmembuang-buang waktu dan menimbulkan kerugian tambahan.
Jangan mengalirkan splitter FBT jika Anda dapat menggunakan satu PLC.Kami telah melihat pemasang membuat pemisahan 1×16 dengan mengalirkan empat tahap penggandeng FBT 1×2. Ini bekerja di atas kertas. Dalam praktiknya, kelebihan kerugian kumulatif dari empat sambungan sambungan/konektor ditambah empat perangkat FBT terpisah akan menghabiskan anggaran tautan. Sebuah splitter PLC 1×16 melakukan pekerjaan yang sama dalam satu perangkat dengan total kerugian yang lebih rendah.
Pilih pembagian yang tidak sama untuk memantau keran.Jika Anda memasukkan keran pemantauan permanen ke dalam serat aktif untuk OTDR atau pemantauan daya, gunakan coupler FBT 95/5 atau 90/10. Jalur utama hanya kehilangan 0,2–0,5 dB sedangkan port tap mendapat cukup sinyal untuk pengukuran. Jangan gunakan pembagian 50/50 untuk pemantauan - Anda akan memotong setengah daya jalur utama tanpa alasan.
Verifikasi kompatibilitas panjang gelombang.Jika sistem Anda membawa 1310 nm, 1490 nm, dan 1550 nm secara bersamaan (umumnya pada GPON dengan hamparan video), gunakan splitter PLC pita lebar, bukan FBT-jendela tunggal. Coupler FBT-jendela tunggal dapat menunjukkan kehilangan ekstra 1–3 dB pada panjang gelombang di luar jendela desainnya.
Tes setelah instalasi.Ukur kehilangan penyisipan pada setiap port splitter dengan pengukur daya optik yang dikalibrasi. Bandingkan dengan lembar spesifikasi pabrikan. Jika ada port yang melebihi spesifikasi lebih dari 0,5 dB, periksa konektor yang kotor atau sambungan yang buruk sebelum menyalahkan splitter.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa perbedaan antara coupler, splitter, dan penggabung?
Semuanya merupakan bagian dari rangkaian perangkat yang sama. Pembagi memiliki satu masukan dan beberapa keluaran (1×N). Penggabung memiliki beberapa masukan dan satu keluaran (N×1) - yang secara fisik identik dengan pembagi yang digunakan secara terbalik. Coupler adalah istilah umum yang mencakup konfigurasi apa pun: 1×N, N×1, 2×2, N×N.
Bisakah saya menggunakan coupler multimode pada-fiber mode tunggal?
Tidak. Coupler-mode tunggal dan multimode dirancang untuk ukuran inti yang berbeda (9 µm vs. 50 µm). Penggunaan coupler multimode pada serat mode-tunggal menyebabkan kerugian berlebih karena geometri pandu gelombang tidak cocok. Selalu cocokkan coupler dengan jenis serat.
Bagaimana cara memilih antara FBT dan PLC?
Untuk pembagian 1×2 atau 2×2, terutama dengan rasio yang tidak sama, gunakan FBT - karena lebih murah dan kinerjanya baik. Untuk 1×8 ke atas, atau aplikasi apa pun yang memerlukan kinerja pita lebar (PON multi-panjang gelombang), gunakan PLC. Keunggulan keseragaman dan kerugian PLC pada jumlah port yang tinggi sangat menentukan.
Di mana saya bisa mendapatkan splitter PLC dan coupler FBT dalam jumlah besar?
Produsen Serat EvoluxPemisah serat optik PLC(1×2 hingga 1×64, kotak ABS / bare fiber / rak-kaset dudukan), coupler FBT, dankonektor serat optikdengan kustomisasi OEM dan pengujian pabrik 100%.Hubungi tim kamiuntuk harga volume, rasio pemisahan khusus, dan sampel gratis.
