फाइबर ऑप्टिक कप्लर्स और स्प्लिटर्स: स्पेक्स का वास्तव में क्या मतलब है

यदि आपने कभी PON नेटवर्क, CATV वितरण प्रणाली, या फ़ाइबर मॉनिटरिंग टैप डिज़ाइन या स्थापित किया है, तो आपने फ़ाइबर ऑप्टिक कपलर का उपयोग किया है। और यदि आपने गलत - गलत विभाजन अनुपात, गलत तकनीक, गलत तरंग दैर्ध्य विंडो - चुना है तो आपको बड़ी मुश्किल से पता चला जब लाइन के अंत में ग्राहकों को कोई सिग्नल नहीं मिला या आपके ओटीडीआर रीडिंग का कोई मतलब नहीं था।

फाइबर ऑप्टिक कप्लर्स निष्क्रिय उपकरण हैं जो ऑप्टिकल सिग्नल को विभाजित, संयोजित या पुनर्वितरित करते हैं। वे सरल लगते हैं. चयन प्रक्रिया नहीं है. यह मार्गदर्शिका बताती है कि दो मुख्य विनिर्माण प्रौद्योगिकियां वास्तव में प्रदर्शन में कैसे भिन्न हैं, आपके विशिष्ट विभाजन अनुपात के लिए हानि बजट की गणना कैसे करें, और एफटीटीएच, डेटा सेंटर मॉनिटरिंग, सीएटीवी और परीक्षण अनुप्रयोगों के लिए सही कपलर कैसे चुनें।

फाइबर ऑप्टिक कपलर वास्तव में क्या करता है

एक फ़ाइबर ऑप्टिक कपलर एक या अधिक इनपुट फ़ाइबर से ऑप्टिकल सिग्नल लेता है और इसे दो या अधिक आउटपुट फ़ाइबर - या इसके विपरीत वितरित करता है। सिग्नल पूरे समय ऑप्टिकल डोमेन में रहता है। कोई विद्युत रूपांतरण नहीं. किसी शक्ति स्रोत की आवश्यकता नहीं. इसीलिए इन्हें निष्क्रिय उपकरण कहा जाता है।

पकड़: प्रकाश को विभाजित करने का अर्थ है शक्ति को विभाजित करना। हर बार जब आप सिग्नल को विभाजित करते हैं, तो प्रत्येक आउटपुट पोर्ट को इनपुट की तुलना में कम बिजली प्राप्त होती है। एक आदर्श 1×2 50/50 विभाजन प्रत्येक आउटपुट को बिल्कुल आधा इनपुट पावर - देता है जो कि प्रति आउटपुट पोर्ट न्यूनतम 3.0 डीबी हानि है, विशुद्ध रूप से ऊर्जा को विभाजित करने की भौतिकी से। वास्तविक -विश्व उपकरण उस सैद्धांतिक न्यूनतम के ऊपर अतिरिक्त हानि की एक छोटी राशि जोड़ते हैं।

यह हानि संचयी है. 1×4 विभाजन की लागत कम से कम 6.0 डीबी है। 1×8 की लागत 9.0 डीबी है। एक 1×32 की लागत 15.0 डीबी है। इसे समझना प्रत्येक कपलर चयन निर्णय का आधार है - यदि आपका लिंक बजट विभाजन हानि को अवशोषित नहीं कर सकता है, तो दुनिया में कोई भी कपलर नेटवर्क को काम नहीं करेगा।

एफबीटी बनाम पीएलसी: दो प्रौद्योगिकियां जो मायने रखती हैं

फाइबर ऑप्टिक कप्लर्स के निर्माण के कई तरीके हैं, लेकिन व्यवहार में, दो प्रौद्योगिकियां हावी हैं: एफबीटी (फ्यूज्ड बाइकोनिकल टेपर) और पीएलसी (प्लानर लाइटवेव सर्किट)।

एफबीटी कप्लर्स

एफबीटी कप्लर्स दो या दो से अधिक नंगे फाइबर को एक साथ घुमाकर बनाए जाते हैं, फिर जंक्शन को गर्म और खींचते हैं (फ़्यूज़िंग और टेपरिंग) जब तक कि फाइबर कोर उनके बीच प्रकाश के जोड़े के लिए पर्याप्त करीब न हो जाएं। विभाजन अनुपात को टेपर की लंबाई और डिग्री द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

ताकत:

• कम पोर्ट गणना के लिए कम लागत (1×2, 1×4, 2×2)
• असमान विभाजन अनुपात (उदाहरण के लिए, 10/90, 20/80, 30/70) को आसानी से और सस्ते में समायोजित किया जा सकता है
• एक संकीर्ण तरंग दैर्ध्य विंडो के भीतर अच्छा प्रदर्शन
• सरल विभाजन के लिए छोटे पैकेज का आकार

सीमाएँ:

• पोर्ट संख्या बढ़ने पर एकरूपता कम हो जाती है - 1×8 एफबीटी में आउटपुट में असमान बिजली वितरण होता है
• तरंग दैर्ध्य {{0}निर्भर हानि: 1310 एनएम और 1550 एनएम पर प्रदर्शन काफी भिन्न हो सकता है जब तक कि दोहरी विंडो के रूप में निर्दिष्ट न किया जाए।
• व्यावहारिक रूप से अधिकतम 1×32 तक सीमित, 1×8 से परे खराब एकरूपता के साथ
• प्रत्येक अतिरिक्त विभाजन चरण एक अलग जुड़ा हुआ जंक्शन है, जिससे संचयी अतिरिक्त हानि बढ़ जाती है

इसके लिए सर्वोत्तम:निगरानी के लिए टैप कप्लर्स (90/10, 95/5), छोटा सीएटीवी वितरण, द्विदिशात्मक 2×2 कप्लर्स, लागत{{6}संवेदनशील कम{{7}गिनती विभाजन।

पीएलसी स्प्लिटर्स

पीएलसी स्प्लिटर्ससिलिका ग्लास सब्सट्रेट पर ऑप्टिकल वेवगाइड सर्किट को खोदने के लिए सेमीकंडक्टर लिथोग्राफी का उपयोग करें। विभाजन एक चिप पर होता है - इसे एक छोटे ऑप्टिकल सर्किट बोर्ड के रूप में सोचें। इनपुट और आउटपुट फाइबर ऐरे चिप से जुड़े होते हैं।

ताकत:

• सभी आउटपुट पोर्टों में उत्कृष्ट एकरूपता - एक 1×32 पीएलसी प्रत्येक पोर्ट को लगभग समान बिजली प्रदान करता है
• डिज़ाइन के अनुसार वाइडबैंड: तरंग दैर्ध्य पर निर्भर भिन्नता के बिना 1260-1650 एनएम पर काम करता है
• उच्च पोर्ट गणना के लिए कुशलतापूर्वक स्केल (1×64, 2×64)
• उच्च विभाजन अनुपात के लिए कॉम्पैक्ट - एक 1×32 पीएलसी 1×4 एफबीटी से बमुश्किल बड़ा होता है
• बेहतर दीर्घकालिक स्थिरता और तापमान प्रदर्शन

सीमाएँ:

• कम पोर्ट गणना के लिए एफबीटी से अधिक लागत (1×2, 1×4)
• कस्टम असमान विभाजन अनुपात के लिए कम लचीले - अधिकांश पीएलसी स्प्लिटर समान हैं {{1}केवल विभाजन
• एफबीटी की तुलना में 1×2 पर थोड़ा अधिक न्यूनतम प्रविष्टि नुकसान (आमतौर पर 3.8 डीबी बनाम {{3%) डीबी)

इसके लिए सर्वोत्तम:GPON/XGS-PON FTTH परिनियोजन (1×8, 1×16, 1×32, 1×64), समान बिजली वितरण की आवश्यकता वाला कोई भी एप्लिकेशन, कई तरंग दैर्ध्य वाले वाइडबैंड सिस्टम।

तुलना

क्रॉसओवर बिंदु 1×8 के आसपास है। उसके नीचे, FBT आमतौर पर सस्ता होता है। इससे ऊपर, पीएलसी एकरूपता और लागत दोनों पर जीतता है।

विभाजन अनुपात और हानि: आपको जिस गणित की आवश्यकता है

प्रत्येक कपलर/स्प्लिटर में विभाजन अनुपात द्वारा निर्धारित सैद्धांतिक न्यूनतम सम्मिलन हानि होती है। यहां संदर्भ तालिका है:

ध्यान दें कि पोर्ट संख्या बढ़ने पर एफबीटी हानि पीएलसी से कैसे अलग हो जाती है। 1×32 पर, एक एफबीटी कपलर पीएलसी - से 4-5 डीबी खराब हो सकता है, यही एक कार्यशील एफटीटीएच लिंक और एक मृत लिंक के बीच का अंतर है।

वास्तविक-विश्व उदाहरण: GPON FTTH लिंक बजट

एक मानक GPON सिस्टम (ITU{0}}T G.984) में OLT और ONT के बीच अधिकतम ऑप्टिकल बजट 28 dB होता है। यहां बताया गया है कि एक सामान्य 1×32 परिनियोजन कैसे व्यवस्थित होता है:

वह 4.6 डीबी मार्जिन उम्र बढ़ने, तापमान भिन्नता और भविष्य के जोड़ों के लिए जिम्मेदार है। यदि आपने 17 डीबी पर पीएलसी के बजाय 21 डीबी पर एफबीटी कपलर का उपयोग किया है, तो आप केवल 0.6 डीबी मार्जिन के साथ 27.4 डीबी - पर खतरनाक रूप से 28 डीबी सीमा के करीब होंगे। एक गंदा कनेक्टर और आप बाहर।

यही कारण है कि प्रत्येक एफटीटीएच ऑपरेटर 1×16 और उससे अधिक के लिए पीएलसी स्प्लिटर्स का उपयोग करता है। हानि बजट उच्च विभाजन अनुपात पर एफबीटी के अतिरिक्त नुकसान को माफ नहीं करता है।

युग्मक आकार और उनका उपयोग किस लिए किया जाता है

विभाजन अनुपात और प्रौद्योगिकी से परे, कप्लर्स विभिन्न टोपोलॉजिकल कॉन्फ़िगरेशन में आते हैं:

वाई कपलर (1×2):सबसे सरल विभाजन. एक इनपुट, दो आउटपुट। सिग्नल टैपिंग, अतिरेक पथ और द्विदिशीय निगरानी के लिए उपयोग किया जाता है। एफबीटी या पीएलसी के रूप में उपलब्ध है।

टी कपलर (असमान विभाजन):जानबूझकर असमान वितरण के साथ 1×2 - 90/10, 80/20, 70/30। लगभग हमेशा एफ.बी.टी. टैप मॉनिटरिंग के लिए उपयोग किया जाता है जहां आप मुख्य पथ शक्ति को कम किए बिना सिग्नल के एक छोटे हिस्से का नमूना लेना चाहते हैं।

एक्स कपलर (2×2):दो इनपुट, दो आउटपुट। एक साथ स्प्लिटर और कंबाइनर दोनों के रूप में कार्य करता है। एकल फाइबर पर द्विदिश संचार और इंटरफेरोमेट्रिक सेंसर के निर्माण के लिए आवश्यक। हमेशा एफबीटी.

स्टार कपलर (एन×एन):एकाधिक इनपुट, समान वितरण के साथ एकाधिक आउटपुट। लीगेसी LAN टोपोलॉजी और कुछ सेंसर नेटवर्क में उपयोग किया जाता है। आज कम आम है.

वृक्ष युग्मक (1×N):एक इनपुट से अनेक आउटपुट। के लिए वर्कहॉर्स कॉन्फ़िगरेशनएफटीटीएच/पीओएन में पीएलसी स्प्लिटर्स - 1×8, 1×16, 1×32, 1×64.

स्थापना और चयन युक्तियाँ

कनेक्टर प्रकार को अपने नेटवर्क से मिलान करें.अधिकांश एफटीटीएच स्प्लिटर्स समाप्त हो जाते हैंएससी एपीसी कनेक्टरकम रिटर्न हानि के लिए. डेटा सेंटर मॉनिटरिंग टैप आमतौर पर एलसी यूपीसी का उपयोग करते हैं। आउटडोर वितरण फ़्यूज़न स्प्लिसिंग के लिए पिगटेल्ड (नंगे फाइबर) स्प्लिटर्स का उपयोग करता है। ऑर्डर समय पर कनेक्टर निर्दिष्ट करें - फ़ील्ड{{4}पीएलसी स्प्लिटर को समाप्त करनाpigtailsसमय बर्बाद होता है और अतिरिक्त हानि होती है।

जब आप एकल पीएलसी का उपयोग कर सकते हैं तो एफबीटी स्प्लिटर्स को कैस्केड न करें।हमने देखा है कि इंस्टॉलर 1×2 FBT कप्लर्स के चार चरणों को कैस्केडिंग करके 1×16 स्प्लिट बनाते हैं। यह कागज पर काम करता है. व्यवहार में, चार स्प्लिस/कनेक्टर जंक्शनों और चार अलग-अलग एफबीटी उपकरणों से संचयी अतिरिक्त हानि लिंक बजट के माध्यम से जलती है। एक एकल 1×16 पीएलसी स्प्लिटर कम कुल हानि के साथ एक डिवाइस में समान कार्य करता है।

नलों की निगरानी के लिए असमान विभाजन चुनें।यदि आप ओटीडीआर या पावर मॉनिटरिंग के लिए लाइव फाइबर में एक स्थायी मॉनिटरिंग टैप डाल रहे हैं, तो 95/5 या 90/10 एफबीटी कपलर का उपयोग करें। मुख्य पथ केवल 0.2-0.5 डीबी खोता है जबकि टैप पोर्ट को माप के लिए पर्याप्त संकेत मिलता है। निगरानी के लिए 50/50 स्प्लिट का उपयोग न करें - आप बिना किसी कारण के मुख्य पथ की बिजली आधी कर देंगे।

तरंग दैर्ध्य अनुकूलता सत्यापित करें.यदि आपका सिस्टम 1310 एनएम, 1490 एनएम, और 1550 एनएम एक साथ ले जाता है (वीडियो ओवरले के साथ जीपीओएन में विशिष्ट), तो एक वाइडबैंड पीएलसी स्प्लिटर का उपयोग करें, एकल विंडो एफबीटी का नहीं। सिंगल -विंडो एफबीटी कप्लर्स अपनी डिज़ाइन विंडो के बाहर तरंग दैर्ध्य पर 1-3 डीबी अतिरिक्त हानि दिखा सकते हैं।

स्थापना के बाद परीक्षण करें.कैलिब्रेटेड ऑप्टिकल पावर मीटर के साथ प्रत्येक स्प्लिटर पोर्ट पर प्रविष्टि हानि को मापें। निर्माता की विशेष शीट से तुलना करें। यदि कोई पोर्ट 0.5 डीबी से अधिक विशिष्टता से अधिक है, तो स्प्लिटर को दोष देने से पहले गंदे कनेक्टर या खराब स्प्लिसेस की जांच करें।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

कपलर, स्प्लिटर और कॉम्बिनर के बीच क्या अंतर है?

वे सभी एक ही डिवाइस परिवार के सबसेट हैं। एक स्प्लिटर में एक इनपुट और एकाधिक आउटपुट (1×N) होते हैं। एक कॉम्बिनर में कई इनपुट और एक आउटपुट (N×1) - होता है जो भौतिक रूप से रिवर्स में उपयोग किए जाने वाले स्प्लिटर के समान होता है। कपलर किसी भी कॉन्फ़िगरेशन को कवर करने वाला सामान्य शब्द है: 1×N, N×1, 2×2, N×N।

क्या मैं सिंगल -मोड फ़ाइबर पर मल्टीमोड कपलर का उपयोग कर सकता हूँ?

नहीं, सिंगल -मोड और मल्टीमोड कप्लर्स विभिन्न कोर आकारों (9 µm बनाम . 50 µm) के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। सिंगल मोड फ़ाइबर पर मल्टीमोड कपलर का उपयोग करने से अत्यधिक अतिरिक्त हानि होती है क्योंकि वेवगाइड ज्यामिति मेल नहीं खाती है। कपलर को हमेशा फाइबर के प्रकार से मिलान करें।

मैं एफबीटी और पीएलसी के बीच कैसे चयन करूं?

1×2 या 2×2 विभाजन के लिए, विशेष रूप से असमान अनुपात के साथ, एफबीटी - का उपयोग करें यह सस्ता है और अच्छा प्रदर्शन करता है। 1×8 और उससे ऊपर, या किसी भी एप्लिकेशन के लिए जिसमें वाइडबैंड प्रदर्शन (मल्टी{8}}वेवलेंथ पीओएन) की आवश्यकता होती है, पीएलसी का उपयोग करें। उच्च बंदरगाह गणना पर पीएलसी की एकरूपता और हानि लाभ निर्णायक हैं।

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