<strong>Оптические разветвители: понятие и области эксплуатации</strong>

Оптические разветвители: понятие и области эксплуатации

Построение ВОЛС зачастую оказывается невозможным без использования оптических разветвителей, пассивных компонентов, основная задача которых – разделение мощности входящего сигнала, ее распределение между дальнейшими приемными портами без переключений, усилений.

Принцип функционирования

Прохождение оптического сигнала по волокну предполагает, что не вся световая энергия идет по центральной части, определенная ее доля концентрируется ближе к оболочке. Именно эта доля энергии, за счет особенностей своего движения и расположения, может быть направлена через разветвитель, оказаться распределенной между несколькими волокнами.

Оптические разветвители представлены несколькими классами, различны по конструкции, характеристикам, принципу работы. Каждый из типов необходимо рассмотреть в отдельности, более подробно изучить сильные и слабые стороны, которые определяют сферу эксплуатации.

FBT-разветвители: характеристики и особенности

На данный момент основными методиками выпуска оптических разветвителей являются сварная и планарная. Обзор стоит начать со сварных FBT-модулей, которые также названы “биконическими”, что очень точно характеризует их принцип функционирования. Схема изготовления довольно проста, построена на сплавлении пары волокон с удаленными наружными оболочками в 4-полюсный элемент с парой входов и выходов. Вход может быть и один, в этом случае второй блокируется особой заглушкой, исключающей появление обратных отражений. Конечных выходов может быть и больше двух, в этом случае метод изготовления основан на сращивании нескольких делителей, до получения необходимого количества выходов.

Чтобы делитель эффективно выполнил свои задачи, при его производстве нужно строго соблюдать технологию, грамотно позиционировать и размещать волноводы, благодаря чему необходимый процент от общей мощности входящего сигнала будет передаваться по боковым поверхностям, а не по центру.

Схематически FBT-разветвители могут несколько отличаться друг от друга. Выраженность взаимного проникновения сердцевин соединяемых волокон определяет пропорции разделения мощности, которые могут быть как равными, 50 на 50, так и со смещением в одну из сторон, например, 60 на 40 или 75 на 25.

Простота производственной методики – залог невысокой цены разветвителей, что однозначно является их преимуществом, однако, она же приводит к некоторым негативным моментам. Главный из них – невозможность передачи сигналов, длина волны которых лежит в очень широких пределах.

С точки зрения спектральных показателей, FBT-разветвители можно отнести к одно, двух и трехоконному типу, что позволяет сделать выводы о том, из скольких “окон прозрачности” устройство пропускает поступающие сигналы. Под “окном прозрачности” принято понимать интервал длин волн сигналов, характеризующийся минимальным затуханием.

PLC-разветвители: характеристики и особенности

Планарные разветвители производятся по другой методике. Процесс сформирован несколькими стадиями:

  1. Подложка из кварца покрывается оболочечным слоем-отражателем. Он позволяет прочно закрепить материал, формирующий волновод, протравить его.
  2. Травление. Химическое воздействие позволяет сформировать несколько дорожек-волноводов, необходимых для корректной работы модуля.
  3. Формирование второго слоя-отражателя. После такой обработки разветвитель характеризуется структурой, напоминающую обычное оптическое волокно. Верхний отражающий слой становится оболочкой, а дорожки – центральной частью.
  4. Установка выводов сигнала. Если сравнить данный модуль со сварными разветвителями, которые, по сути, являются оптическими волокнами, соединенными под воздействием высокой температуры, то он выглядит как отдельная целостная структура. Для подключения других устройств к этой структуре нужно приклеить оптоволокно.

Число выводов планарных ответвителей может доходить до 64. Производственная технология более сложна, в сравнении со сварными аналогами, так что стоимость модулей выше, однако, цена в полной мере компенсируется надежностью, стабильностью рабочих показателей. Улучшенная конструкция позволяет работать с сигналами вне зависимости от длины волны. Единственным минусом PLC-разветвителей можно назвать невозможность разделения сигнала в заданных пропорциях, работает только одна схема – 50 на 50. Подобное разделение соответствует потребностям далеко не всех ВОЛС.

<strong>Оптические разветвители: понятие и области эксплуатации</strong>

Классификация по числу входов

По данному показателю представлены две группы оптических разветвителей:

  1. X-образные. Для этих устройств характерно наличие нескольких входов и выходов.
  2. Y-образные. Вход всего один, тогда как выходов – целая группа.

X-образные делители принадлежат к числу наиболее простых, классических устройств. Обычное исполнение – 2 входа и 2 выхода, что внешне напоминает контуры буквы “X”. Изготовление такого модуля по сварному методу не представляет особых трудностей, тогда как PLC-метод подразумевает соединение пары планарных элементов конфигурации “1 к 2”. Нужно обратить внимание, что X-образные разветвители – это устройства достаточно специализированные, применяются, в основном, как дополнительный модуль оптического оборудования, характерный пример – мультиплексоры, работающие на ввод и вывод, допускающие возможность повторной настройки.

Стандартный делитель Y-образной конфигурации укомплектован одним входом и парой выходов. Модули данного типа представлены симметричными и несимметричными исполнениями. Симметричные версии поступающую мощность по выходам в равных пропорциях, несимметричные – в разных долях. Как уже было отмечено, несимметричными могут быть только FBT-разветвители.

Где они используются?

Основные сферы эксплуатации оптических разветвителей выглядят следующим образом:

  1. Сети кабельного телевизионного вещания.
  2. PON-сети.
  3. Конструктивные элементы наиболее сложного оптического оборудования.

В сетях кабельного телевещания, как правило, применяют FBT-делители. Причина – возможность неравномерного распределения входящей мощности, к одному передатчику удается подключить множество абонентских устройств по схеме “точка-многоточие”. Впрочем, в некоторых случаях разумной альтернативой выглядит установка PLC-аналогов.

В PON-комплексах разветвители, один или несколько, позволяют наладить стабильную связь между линейным терминалом, передающим оптический сигнал, и приемным устройством, расположенным у абонента. Подбор исполнения определяется спецификой эксплуатации PON-сети, ее характеристиками. Например, если расстояние до абонентских устройств от базовой станции одинаково, либо имеют место только небольшие отклонения, рациональнее пользоваться PLC-делителями. В ситуации, когда дистанция различна, лучший выбор – сварные делители. 

При сборке сложного оптического оборудования, как правило, применяются сварные устройства с неравномерным распределением мощности поступившего сигнала. В основном, такая модернизация оборудованию требуется для отведения части мощности к порту для подключения измерительного устройства, датчика, фиксирующего правильность, точность функционирования.

Пресненская набережная, 12