کاربرد اسپلیتر فیبرنوری
اسپیلیترهای فیبر نوری (Fiber Optic Splitter) یا تقسیم کننده های فیبرنوری همانطور که از نامشان پیداست و در مقاله اسپلیتر فیبرنوری چیست به آن پرداختیم، وظیفه ی تقسیم و توزیع کردن سیگنال نوری به فیبرها و مشترکین مختلف را دارند. اسپلیترها در انواع 1xN و 2xN تولید و استفاده می‌شوند که کاربرد اسپلیتر فیبرنوری را در این مقاله می‌خوانیم.
انواع اسپلیتر فیبر از لحاظ ساختار
اسپلیتر فیبرنوری در Splitter 1xN
• اسپلیتر فیبر 1:2 (یک به دو)
• اسپلیتر فیبر 1:4 (یک به چهار)
• اسپلیتر فیبر 1:8 (یک به هشت)
• اسپلیتر فیبر 1:16 (یک به شانزده)
• اسپلیتر فیبر 1:32 (یک به سی و دو)
• اسپلیتر فیبر 1:64 (یک به شصت و چهار)
• اسپلیتر فیبر 1:128 (یک به صد و بیست و هشت)
اسپلیتر فیبرنوری در Splitter 2xN
• اسپلیتر فیبر 2:4
• اسپلیتر فیبر 2:8
• اسپلیتر فیبر 2:16
• اسپلیتر فیبر 2:32
• اسپلیتر فیبر 2:64
• اسپلیتر فیبر 2:128
مقایسه اسپلیتر 1xN و 2xN
نمایش توان اسپلیتر (splitter) با 1xN و 2xN در سیستم‌های PON مرسوم است. زیرا قدرت نوری در تمام پورت‌های خروجی به صورت یکنواخت توزیع میشود. در اینجا، حرف “N” به تعداد پورت خروجی اشاره دارد. به دلیل پیکربندی 1xN و 2xN اسپلیتر، می‌توان یک شبکه فیبر فیزیکی نقطه به چند نقطه (P2MP) را با یک پورت OLT ایجاد کرد و در اختیار چندین مشترک ONT قرار داد.
اسپلیتر 2xN یک خروجی بیشتر از اسپلیتر 1xN دارد. چه زمانی از اسپلیتر 2xN استفاده میشود؟
بعضی اپراتورها ترجیح می‌دهند یک سطح مشخصی از افزونگی را در شبکه خود اضافه کنند تا حتی زمانی که یکی از تارهای فیبر بریده میشود، سرویس خود به مشترک را تضمین کنند. از آنجا که شبکه مترو اغلب در یک پیکربندی حلقه ساخته شده است، منطقی به نظر می‌رسد که هر دو انتهای فیبر به ورودی اسپلیتر متصل گردد. در این حالت، اگر اتصال ورودی اول آسیب ببیند، ورودی دوم کاربرد اسپلیتر فیبرنوری هنوز قابل دسترس است. در نتیجه بصورت کلی اسپلیتر نوع 1xN در توپولوژی ستاره‌ای کاربرد دارند در حالیکه اسپلیتر 2xN معمولا در توپولوژی حلقه‌ای شبکه کاربرد دارند و با ایجاد افزونگی باعث ایجاد قابلیت اعتماد بالاتر در شبکه و خدمات دهی به مشترکین میشود.
اسپلیترهای فیبرنوری موجود دربانک فیبرنوری
معرفی محصولات
اسپلیتر فیبر نوری
اسپلیتر فیبر نوری
اسپلیتر فیبر نوری
اسپلیتر فیبر نوری
اسپلیتر فیبر نوری
اسپلیتر فیبر نوری
اسپلیتر فیبر نوری
اسپلیتر فیبر نوری
انواع انشعاب های اسپلیتر نوری Splitter
اسپلیترها می‌توانند در دو پیکربندی مختلف مورد استفاده قرار گیرند. (Centralized Split vs Cascaded Split) انشعاب آبشاری و انشعاب مرکزی. پیکربندی بستگی به توپولوژی شبکه دارد. انشعاب مرکزی به طور معمول برای اسپلیترهای 1 × 16 و 1 × 32 استفاده میشود. هر چقدر مرکزیت بیشتر باشد تراکم پورت بیشتر است و در نتیجه باعث راحت‌تر شدن و کارآمدتر شدن عملیات تست و رفع مشکل و نگهداری میشود. به علاوه باعث بهره‌برداری بهتر از پورت‌های اسپلیتر میشود. انشعاب آبشاری برای اسپلیترهای 1: 4 و 1: 8 یا 1: 2 و 1:16 استفاده میشود.
مزیت انشعاب آبشاری، کاهش تعداد و متراژ فیبر مصرفی در نقطه دسترسی است که باعث اقتصادی شدن دسترسی پورت PON در مناطق با تراکم زیاد و پر زحمت در نصب میشود. این مدل بخاطر ویژگی‌هایی که دارد نه تنها در مناطق روستایی مقرون به صرفه است بلکه در مناطق شهری نیز به دلیل کوچکی عناصر شبکه و کم شدن میزان مصرف کابل نیز استفاده میشود. البته راه حل بهینه، بسته به میزان پورت مورد انتظار متفاوت خواهد بود. انشعاب مرکزی در مواردی که تعداد انشعابات کم باشد، مقرون به صرفه تر است.
اسپلیترهای نوری براساس تکنولوژی ساخت دارای دو خانواده اصلی میباشند
- PLC (Planar lightwave circuit) Splitter
- FBT(Fused Biconical Taper) Splitter
انواع اسپلیترها
اسپلیترهای FBT (Fused Biconival Taper)
FBT از رایج‌ترین اسپلیترها در تجهیزات فیبر نوری است. اسپلیترهای FBT در شبکه‌های پسیو بسیار رایج و مورد استفاده هستند. کاربرد این اسپلیتر نوری بیشتر در مسافت‌هایی است که فضای شکاف در آنها کوچکتر است.
اسپلیترهای نوری FBT نسبت به سایر اسپلیترها ارزان‌تر هستند. اما برای تعداد پورت های بالاتر، حجم بزرگی دارد.
افت سیگنال دراین نوع از اسپلیترهای نوری به طول موج بستگی دارد و نسبت به دما نیز حساس هستند. همچنین روش اتصال در این نوع اسپلیترها فیوژن یا جوش کردن است که همین مسئله باعث می شود تقسیم توان نوری با دقت بالا انجام نشود.
اسپلیترهای PLC (Planar lightwave circuit) Splitter
اسپیلیتر PLC به دلیل ویژگی‌ها و مزایایی که نسبت به FBT دارند، نقش مهمی در سیستم‌های فیبر تا منازل یا FTTH بازی می‌کنند. این کار را با اشتراک سیگنال‌های ارسالی در سیستم GPON برای مشترکین انجام می‌دهند. اسپلیترها PLC در انواع 1xN و 2xN کاربرد دارند. بیشترین نوع استفاده را اسپلیترهای زیر دارند که براساس شکل ظاهری تقسیم بندی می‌شوند.
شکل ظاهری اسپلیترها PLC
اسپیلیترهای PLC با توجه به محیط قرار گیری و نحوه استفاده برای کارایی بهتر و استفاده راحت توسط اپراتورها تا امروز چندین شکل متفاوت به خود گرفته‌اند.
• اسپلیتر های باکس یا جعبه ای
ABS Fiber Optic PLC Splitter(ABS Box Module)
• اسپلیتر های مینی یا قلمی
Mini Fiber Optic PLC Splitter(Blockless)
• اسپلیتر های راک مونت 19 اینچی 19”
Rack Mounted Fiber Optic PLC Splitter
• اسپیلیتر های خشابی
Magazine type splitter
• Bare Fiber PLC Splitter
• Blockless PLC Splitter
• ABS Box Module PLC Splitter
• LGX Box PLC Splitter
• Fan out PLC Splitter
• Rack Mount PLC splitter
ویژگی‌های PLC Splitter
PLC Splitter اسپلیترها با استفاده از تکنولوژی عبور موج نوری در سیلیس (سلیکا) ساخته شده‌اند و یک راه حل کم هزینه برای انتشار سیگنال‌های نوری میباشند. کم بودن میزان افت (insertion lossوکم بودن افت قطبش polarization dependent loss) ابعاد کوچک، پشتیبانی از رنج‌های مختلف طول موج و درجه حرارت، قابلیت اطمینان بسیار بالا. یکنواختی عالی در در طول کانال از نقاط مثبت این تکنولوژی می‌باشد. دقت بالای میکرو اپتیک‌ها توانای ایجاد 1xN و 2xN نوع از اسپلیترها را بوجود آورده است.
- کم بودن میزان افت (insertion lossوکم بودن افت پلارزیشن PDL)
- تعدد در تعداد تعداد کانال
- سایز کوچک
- قابلیت اطمینان بالا
- پشتیبانی از رنج های مختلف طول موج و درجه حرارت
- یکنواختی عالی در در طول کانال انتقال و حرکت
- Telecordia GR-1221 and GR-1209
اسپلیتر PLC در کجا کاربرد دارد؟
اسپلیترهای مورد استفاده در شبکه (Passive Optical Network (PON نقش بسیار مهمی در شبکه‌های فیبر تا خانه بر عهده دارند و این کار را از طریق به اشتراک گذاری سیگنال‌های نوری شبکه در میان تعداد زیادی از مشترکین انجام می‌دهند. اسپلیترها هیچ گونه بار الکتریکی ندارند و هیچ برقی مصرف نمی‌کنند. اسپلیترها عناصری در شبکه PON هستند که دارای تقسیم بندی‌های متفاوتی هستند و به طبع کاربرد اسپلیتر فیبرنوری بسیار زیاد و متنوع است.
اسپلیتر های PLC در شبکه‌های فیبر نوری PON بین ترمینال فیبر نوری OLT و پایانه‌های فیبر نوری ONT، در سمت مشترک قرار می‌گیرند. در انواع پیاده سازی‌های شبکه فیبر نوری مانند BPON, GPON, EPON, 10G EPON, and 10G GPON همگی از این اسپلیترهای ساده استفاده می‌کنند.
در یک شبکه PON ممکن است تنها از یک، دو و یا تعداد بالاتری اسپلیتر با هم استفاده شود. از آنجایی که هر اسپلیتر باعث ایجاد افت در مسیر میشود همیشه یک اسپلیتر تک بهتر از تعداد زیادی اسپلیتر خواهد بود.
اسپلتر نمایش داده شده در دیاگرام تصویری زیر در یک شبکه GPON را می‌توان از ابتدا در دفتر مرکزی در کنار OLT و یا در خارج از محدوده در نزدیکی مشترک در جعبه (FAT (Fiber access Terminal قرار داد و یا برای چند واحد مسکونی در ساختمان‌های بلند در زیر زمین ساختمان قرار داد.
واقعیت جالب و عجیب در رابطه با افت نور در اسپلیتر ها متقارن بودن آنها در هر دو جهت می‌باشد. اینکه اسپلیتر نور را در بالا دست ترکیب می‌کند و در پایین دست تقسیم می کند، در هر دو حالت به یک میزان افت به سیگنال ورودی می‌دهد (در اسپلیترهای 1:2 کمی بیشتر از 3 دسی بل)
انواع اسپلیتر فیبرنوری از لحاظ تکنولوژی ساخت
دو تکنولوژی اساسی برای ساخت اسپلیتر های نوری پسیو وجود دارد
• دو مخروطی فیوژن شده Fused Biconical Taper (FBT)
• مدار سطحی سبک Planar Lightwave Circuit (PLC)
تکنولوژی قدیمی تولید اسپلیتر FBT در مقایسه با تکنولوژی جدیدتر PLC دارای افت بیشتر می‌باشد هر چند هر دوی آنها در شبکه‌های PON استفاده می‌شوند.
دیاگرام زیر نمایش روش ساخت اسپلیترهای FBT در کاربرد اسپلیتر فیبرنوری می‌باشد. در این روش ساخت از به هم پیچاندن دو تار فیبر نوری به یکدیگر در امتداد یکدیگر استفاده می‌شوند و این دو تار کشیده می‌شوند و سپس نقطه اتصال گرم میشود تا زمانی که این دو رشته با هم ترکیب شوند و ایجاد یک مخروط دهند. در روش اسپلیت FBT، افت بالایی وجود دارد و بیشتر از تکنولوژی PLC است.
Fused Biconical Taper Optical Splitter
تصویر یک اسپلیتر PLC 1×8 در زیر نمایش داده شده است. اسپلیتر PLC با استفاده از تکنولوژی تقریبا مشابه با تولید نیمه هادی‌ها تولید می‌شوند. و این اسپلیترهای نوری بسیار جمع و جور، کار آمد و قابل اطمینان هستند و بطور گسترده‌ای در شبکه‌های نوری در حال استفاده میباشند.
Planar Lightwave Circuit (PLC) Optical Splitter
افتی که از یک اسپلیتر 1×8 همانند شکل بالا انتظار داریم در حد 9dB است، حدود یک دسیبل بیشتر از چیزی که ما از یک اسپلیتر خوب انتظار داریم. یک اسپلیتر خوب 1×16 PLC افتی کمتر از 17dB در دو سمت خود و یا حتی 16dB خواهد داشت. در واقع ما انتظار داریم هر پورت خروجی اسپلیتر حدود 1 دسیبل افت ایجاد کند.
مزایا و معایب اسپلیتر های PLC – Planar Lightwave Circuit Splitter
مزایا
- مناسب برای انواع طول موج.
- نسبت تقسیم مساوی برابر برای تمام شاخه‌ها.
- پیکربندی جمع و جور؛ سایز کوچکتر؛ فضای کوچک اشغال.
- ثبات خوب در تمام شاخه‌ها.
- کیفیت بالا؛ نرخ شکست کم.
معایب
- تکنولوژی ساخت پیچیده.
- مقرون به صرفه نبودن در شاخه های کوچک.
مزایا و معایب اسپلیتر های FBT – Fused Biconical Splitter
مزایا
- محصول به خوبی شناخته شده است و به راحتی تولید میشود، بنابراین هزینه تولید کاهش می‌یابد.
- تعداد تقسیم قابل تغییر است.
- می‌تواند بر روی سه طول موج عملیاتی مختلف 850nm، 1310nm و 1550nm کار کند.
معایب
- محدود به طول موج کاری
- به دلیل عدم برابری افت در هر خروجی مقدار حداکثری افت از 1×8 به بالاتر بسیار زیاد خواهد بود
- میزان فاصله انتقال به دلیل عدم اطمینان در تقسیم بندی در زمان ساخت قابل اطمینان نخواهد بود
- درجه حرات کاری در این نوع اسپلیتر ها محدود می‌باشد.
- هر چه تعداد شاخه‌ها بیشتر باشد حجم جعبه نگهدارنده بیشتر خواهد بود
- امکان شکست بالا به دلیل تغییر دما و جابجای غلط
تست افت (loss) اسپلیتر Splitter با استفاده از Power Meter & Light Source
اسپلیترهای نور معمولا در شبکه‌های پسیو فیبر نوری (PONs) جهت توزیع فیبر به مشترکین خانگی و یا مشاغل استفاده میشود. با وجود اینکه در تست پچکورد و اسپلیتر هر دو از Power Meter & Light Source استفاده میشود، با این حال تفاوت‌هایی در نحوه تست این دو وجود دارد . در این بخش به نحوه تست اسپلیتر با استفاده از Power Meter و Light Source می‌پردازیم
ویژگی های افت در اسپلیتر های نوری
تست افت سیگنال در محل اتصال اسپلیترهای نوری برای اطمینان از انطباق پارامترهای نوری در اسپلیترهای نوری در شرکت تولیدی با استاندارد GR-1209 CORE بسیار مهم است. جدول زیر افت متداول اسپلیترهای نوری را نشان می‌دهد.
نکته:
- افت اضافه Excess loss نسبت قدرت ورودی سیگنال در پورت ورودی اسپلیتر به جمع سیگنال خروجی در پورت خروجی می‌باشد. که تضمین می‌کند که هیچگاه سیگنال خروجی بیشتر از سیگنال ورودی نخواهد بود.
- مقدار افت ایده آل برابر با نسبت قدرت سیگنال در ورودی اسپلیتر به قدرت خروجی سیگنال در هرکدام از خروجی‌های اسپلیتر است. همانطور که در جدول میبینید، افت اایده آل با دوبرابر دن تعداد خروجی ها دوبرابر میشود (3دسیبل افزایش تلفات).
روش تست افت اسپلیتر نوری با استفاده از Power Meter و Light Source نوری
قبل از بررسی نحوه تست کاربرد اسپلیتر فیبرنوری، نکاتی و حقایقی را در این رابطه باید بدانیم. کاهش و افت سیگنال در اسپلیتر نوری بصورت متقارن می‌باشد به این معنی که در دو جهت یکسان است. چه هنگامی که اسپلیتر سیگنال نوری را پخش می‌کند downstream direction و چه هنگامی که سیگنال نوری را ترکیب می‌کند upstream direction در هر حالت معرف یک افت یکسان خواهد بود. بر این اساس قاعده کلی تست افت اسپلیتر دنبال کردن مسیر برای تست در هر دو سمت است.
حالا ما همانند تصویر زیر اقدام به تست یک اسپلیتر ساده 1×2 خواهیم کرد. در ابتدا کابل‌های مورد استفاده مرجع Reference cable را به منبع نور با طول موج مناسب وصل می‌کنیم (برخی اسپلیترها طول موج خاص خود را ساپورت می‌کنند) و اقدام به کالیبره کردن می‌کنیم تا جایی که در power meter با کالیبره کردن خروجی منبع نور میزان افت صفر ست می‌کنیم. در ادامه، کابل light source را به ورودی اسپلیتر و خروجی آن را به power meter متصل کرده و اقدام به خواندن میزان افت در power meter می‌کنیم. یک کاربرد اسپلیتر فیبرنوری این است که همین کار را برای پورت‌های دیگر هم انجام می‌دهیم. برای محاسبه افت در مسیر مخالف جای power meter و light source را عوض کرده و مجددا میزان افت را از جهت دیگر نیز محاسبه می‌کنیم و این کار را برای تمام پورت‌ها انجام می‌دهیم.
برای سایر اسپلیترها با تعداد پورت بیشتر این روش تست قابل استفاده می‌باشد. فقط کافیست light source را به ورودی اسپلیتر متصل کنید و با استفاده از power meter میزان افت را در هر خروجی بوسیله power meter مشاهده کنید .
در رابطه با تست اسپلیترهای 2×2 و کاربرد اسپلیتر فیبرنوری چطور باید عمل کرد؟ در این مورد در بعضی از مواقع اطلاعات زیادی درگیر هستند ولی لازم است که تست شوند. در این حالت نیاز داریم که یک ورودی را با دو خروجی تست کنیم بعد از آن لازم است که ورودی دیگر را با دو خروجی دیگر اسپلتر تست کنیم. با همین روش می‌توانیم سایر اسپلترهای 2xN را تست کنیم.
محصولات مرتبط
اسپلیتر فیبر نوری
اسپلیتر فیبر نوری
اسپلیتر فیبر نوری
