Bộ chia sợi quang là gì?

Trong mạng quang ngày naycác kiểu chữ, sự ra đời củabộ chia sợi quanggóp phần giúp người dùng khai thác tối đa hiệu suất của mạch mạng quang.Bộ tách sợi quang, còn được gọi là bộ tách quang, hoặc bộ tách chùm, là một thiết bị tích hợpdẫn sóngthiết bị phân phối năng lượng quang học có thể tách một chùm ánh sáng tới thành hai hoặc nhiều chùm sáng và ngược lại, chứa nhiều đầu vào và đầu ra.Bộ chia quang đã đóng một vai trò quan trọng trong các mạng quang thụ động (như EPON, GPON, BPON, FTTX, FTTH, v.v.) bằng cách cho phép một giao diện PON duy nhất được chia sẻ giữa nhiều thuê bao.

Bộ chia sợi quang hoạt động như thế nào?

Nói chung, khi tín hiệu ánh sáng truyền trong một sợi quang đơn mode, năng lượng ánh sáng không thể tập trung hoàn toàn vào lõi sợi quang.Một lượng nhỏ năng lượng sẽ được lan truyền qua lớp vỏ của sợi quang.Điều đó có nghĩa là, nếu hai sợi đủ gần nhau, ánh sáng truyền trong sợi quang có thể đi vào sợi quang khác.Do đó, kỹ thuật phân bổ lại tín hiệu quang có thể đạt được trong nhiều sợi quang, đó là cách bộ tách sợi quang ra đời.

Nói một cách cụ thể, bộ tách quang thụ động có thể tách hoặc tách chùm ánh sáng tới thành nhiều chùm ánh sáng theo một tỷ lệ nhất định.Cấu hình phân chia 1×4 được trình bày bên dưới là cấu trúc cơ bản: tách một chùm ánh sáng tới từ một cáp quang đầu vào duy nhất thành bốn chùm sáng và truyền chúng qua bốn cáp quang đầu ra riêng lẻ.Chẳng hạn, nếu cáp quang đầu vào mang băng thông 1000 Mbps, thì mỗi người dùng ở cuối cáp quang đầu ra có thể sử dụng mạng với băng thông 250 Mbps.

Bộ chia quang với cấu hình phân chia 2×64 phức tạp hơn một chút so với cấu hình phân chia 1×4.Có hai đầu cuối đầu vào và sáu mươi bốn đầu cuối đầu ra trong bộ tách quang ở cấu hình phân chia 2×64.Chức năng của nó là tách hai chùm ánh sáng tới từ hai cáp quang đầu vào riêng lẻ thành sáu mươi bốn chùm ánh sáng và truyền chúng qua sáu mươi bốn cáp quang đầu ra riêng lẻ.Với sự phát triển nhanh chóng của FTTx trên toàn thế giới, yêu cầu về cấu hình phân chia lớn hơn trong các mạng đã tăng lên để phục vụ số lượng lớn người đăng ký.

Các loại bộ chia sợi quang

Phân loại theo kiểu gói

quang họcbộ chiacó thể được kết thúc bằng các dạng đầu nối khác nhau và gói chính có thể là loại hộp hoặc loại ống không gỉ.Hộp chia cáp quang thường được sử dụng với cáp có đường kính ngoài 2mm hoặc 3mm, còn loại kia thường được sử dụng kết hợp với cáp có đường kính ngoài 0.9mm.Bên cạnh đó, nó có nhiều cấu hình phân chia khác nhau, chẳng hạn như 1×2, 1×8, 2×32, 2×64, v.v.

Phân loại theo phương tiện truyền dẫn

Theo các phương tiện truyền dẫn khác nhau, có bộ tách quang đơn mode và bộ tách quang đa mode.Bộ tách quang đa chế độ ngụ ý rằng sợi quang được tối ưu hóa cho hoạt động 850nm và 1310nm, trong khi chế độ đơn có nghĩa là sợi quang được tối ưu hóa cho hoạt động 1310nm và 1550nm.Ngoài ra, dựa trên sự khác biệt về bước sóng làm việc, có các bộ tách quang cửa sổ đơn và cửa sổ kép — bộ tách quang trước đây sử dụng một bước sóng làm việc, trong khi bộ tách sợi quang sau sử dụng hai bước sóng làm việc.

Phân loại theo kỹ thuật sản xuất

Bộ tách FBT dựa trên công nghệ truyền thống để hàn nhiều sợi với nhau từ mặt bên của sợi, có chi phí thấp hơn.bộ chia PLCdựa trên công nghệ mạch ánh sáng phẳng, có nhiều tỷ lệ phân chia khác nhau, bao gồm 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, 1:64, v.v. và có thể được chia thành nhiều loại như trần trụibộ chia PLC, bộ chia PLC không khối, bộ chia ABS, bộ chia hộp LGX, bộ chia PLC dạng quạt, bộ chia PLC loại plug-in mini, v.v.

Kiểm tra Biểu đồ so sánh Bộ chia PLC và Bộ chia FBT sau đây:

Ứng dụng bộ chia sợi quang trong mạng PON

Bộ tách quang, cho phép tín hiệu trên sợi quang được phân phối giữa hai hoặc nhiều sợi quang với các cấu hình phân tách khác nhau (1×N hoặc M×N), đã được sử dụng rộng rãi trong các mạng PON.FTTH là một trong những kịch bản ứng dụng phổ biến.Một kiến ​​trúc FTTH điển hình là: Thiết bị đầu cuối đường quang (OLT) đặt tại văn phòng trung tâm;Đơn vị mạng quang (ONU) nằm ở đầu người dùng;Mạng phân phối quang (ODN) giải quyết giữa hai phần trước.Bộ chia quang thường được sử dụng trong ODN để giúp nhiều người dùng cuối chia sẻ giao diện PON.

Việc triển khai mạng FTTH điểm-đa điểm có thể được chia thành các cấu hình bộ chia tập trung (một tầng) hoặc xếp tầng (nhiều tầng) trong phần phân phối của mạng FTTH.Cấu hình bộ chia tập trung thường sử dụng tỷ lệ phân chia kết hợp là 1:64, với bộ chia 1:2 trong văn phòng trung tâm và 1:32 trong vỏ bọc nhà máy bên ngoài (OSP) chẳng hạn như tủ.Cấu hình bộ tách tầng hoặc phân tán thường không có bộ tách trong văn phòng trung tâm.Cổng OLT được kết nối/ghép trực tiếp với sợi thực vật bên ngoài.Mức phân chia đầu tiên (1:4 hoặc 1:8) được lắp đặt trong một khu vực khép kín, không xa văn phòng trung tâm;cấp độ thứ hai của bộ chia (1:8 hoặc 1:16) được đặt tại các hộp thiết bị đầu cuối, gần cơ sở của khách hàng.Chia tách tập trung so với Chia tách phân tán trong Mạng FTTH dựa trên PON sẽ minh họa thêm hai phương pháp phân tách này sử dụng bộ tách sợi quang.

Làm thế nào để chọn bộ chia sợi quang phù hợp?

Nói chung, một bộ chia sợi quang cao cấp cần phải vượt qua một loạt các bài kiểm tra nghiêm ngặt.Các chỉ số hiệu suất sẽ ảnh hưởng đến bộ chia sợi quang như sau:

Suy hao chèn: Đề cập đến dB của mỗi đầu ra so với suy hao quang học đầu vào.Thông thường, giá trị suy hao chèn càng nhỏ thì hiệu suất của bộ tách càng tốt.

Suy hao phản hồi: Còn được gọi là suy hao phản xạ, đề cập đến tổn thất công suất của tín hiệu quang được phản hồi hoặc phản xạ do sự gián đoạn trong sợi quang hoặc đường truyền.Thông thường, tổn thất lợi nhuận càng lớn thì càng tốt.

Tỷ lệ phân chia: Được định nghĩa là công suất đầu ra của cổng đầu ra bộ chia trong ứng dụng hệ thống, có liên quan đến bước sóng của ánh sáng truyền qua.

Cách ly: Biểu thị một bộ tách quang đường dẫn ánh sáng sang các đường dẫn quang khác của tín hiệu quang cách ly.

Bên cạnh đó, tính đồng nhất, tính định hướng và suy hao phân cực PDL cũng là những thông số quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ tách chùm tia.

Đối với các lựa chọn cụ thể, FBT và PLC là hai lựa chọn chính cho phần lớn người dùng.Sự khác biệt giữa bộ tách FBT so với bộ tách PLC thường nằm ở bước sóng hoạt động, tỷ lệ tách, độ suy giảm không đối xứng trên mỗi nhánh, tỷ lệ lỗi, v.v. Nói một cách đơn giản, bộ tách FBT được coi là một giải pháp hiệu quả về chi phí.Bộ chia PLC có tính linh hoạt tốt, độ ổn định cao, tỷ lệ lỗi thấp và phạm vi nhiệt độ rộng hơn có thể được sử dụng trong các ứng dụng mật độ cao.

Về chi phí, chi phí của bộ tách PLC thường cao hơn bộ tách FBT do công nghệ sản xuất phức tạp.Trong các tình huống cấu hình cụ thể, nên sử dụng cấu hình phân chia dưới 1×4 để sử dụng bộ chia FBT, trong khi cấu hình phân chia trên 1×8 được khuyến nghị cho bộ chia PLC.Đối với truyền bước sóng đơn hoặc kép, bộ tách FBT chắc chắn có thể tiết kiệm tiền.Đối với truyền dẫn băng thông rộng PON, bộ tách PLC là lựa chọn tốt hơn khi xem xét các nhu cầu giám sát và mở rộng trong tương lai.

Kết luận

Bộ tách sợi quang cho phép tín hiệu trên sợi quang được phân phối giữa hai hoặc nhiều sợi quang.Do bộ chia không chứa thiết bị điện tử cũng như không cần nguồn điện nên chúng là một thành phần không thể thiếu và được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các mạng cáp quang.Do đó, việc chọn bộ tách sợi quang để giúp tăng cường sử dụng hiệu quả cơ sở hạ tầng quang học là chìa khóa để phát triển kiến ​​trúc mạng sẽ tồn tại lâu dài trong tương lai.