Волоконно-оптичний розгалужувач, також відомий як оптичний розгалужувач, — це пасивний оптичний пристрій, який використовується в системах FTTH (Fiber to the Home) для поділу одного сигналу оптичного волокна на два або більше вихідних оптичних сигналів відповідно до заданого співвідношення. Наприклад, оптичний розгалужувач 1x4 розподіляє оптичний сигнал від одного волокна до чотирьох волокон у певному співвідношенні. На відміну від мультиплексора з розділенням довжин хвиль (WDM) у системі WDM, який розділяє оптичні сигнали різних довжин хвиль на відповідні канали довжин хвиль, оптичний розгалужувач розподіляє весь оптичний сигнал між кількома каналами для передачі.
При передачі оптичних сигналів в одномодовому волокні енергія світла не повністю концентрується в серцевині волокна; невелика кількість поширюється через оболонку поблизу ядра. Іншими словами, якщо серцевини двох волокон знаходяться досить близько, поле моди світла, що поширюється в одному волокні, може входити в інше, дозволяючи оптичному сигналу повторно посилюватися в обох волокнах. Нове виділення.
Оптичні розгалужувачі можна класифікувати на два типи відповідно до принципу їх дії: оптичні розгалужувачі з планарними хвилеводами (PLC) і оптичні розгалужувачі з плавленим біконічним конусом (FBT); відповідно до конфігурації портів їх можна класифікувати на: з’єднувачі X-типу (2x2), з’єднувачі Y-типу (1x2), з’єднувачі зі зіркою (NxN, N>2), деревоподібні (1xN, N>2) з’єднувачі тощо; відповідно до коефіцієнта розщеплення їх можна класифікувати на нерівномірне розщеплення та рівномірне розщеплення; інший метод класифікації заснований на одномодовому (1310 нм) і багатомодовому (850 нм).
Оптичний розгалужувач FBT... Схема виготовлена з використанням традиційного процесу конічного з'єднання. Два або більше оптичних волокон зі знятим покриттям зв’язують разом, а потім розплавляють при високій температурі на конусній машині, розтягуючи в обидва боки. Коефіцієнт розподілу контролюється в режимі реального часу. Після досягнення бажаного коефіцієнта розщеплення процес плавлення та розтягування закінчується. Один кінець зберігає одне волокно (решта відрізані) як вхід, а інший кінець служить багатовихідним терміналом. Різні коефіцієнти розщеплення можна отримати шляхом контролю кута скручування волокон і довжини розтягування. Нарешті, конічна частина затверджується за допомогою адгезиву на кварцовій підкладці та вставляється в трубку з нержавіючої сталі.
Оптичні розгалужувачі PLC Plane Wave PLC (Planar Lightwave Circuit) — це інтегровані хвилевідні пристрої розподілу оптичної потужності на основі кварцових підкладок, виготовлені за допомогою напівпровідникових процесів (фотолітографія, травлення, проявлення тощо). Розгалужувачі PLC поділяють оптичні сигнали з одного оптичного волокна на кілька оптичних волокон, досягаючи рівномірного розподілу оптичної енергії. Матрица оптичних хвилеводів розташована на верхній поверхні мікросхеми, інтегруючи функцію поділу на мікросхемі; потім багатоканальні оптоволоконні масиви підключаються до вхідного та вихідного кінців на обох кінцях мікросхеми та інкапсулюються.
FBT VS Основними перевагами конічних розгалужувачів PLC FBT є просте використання сировини, відносно низька вартість і менш вимогливі вимоги до обладнання та процесу. Коефіцієнт розподілу можна відстежувати в режимі реального часу, якщо це необхідно, що дозволяє виготовляти нерівні розділювачі. Недоліки такі: наразі зріла технологія звуження може виробляти розгалужувачі розміром до 1x4. Для пристроїв розміром більше 1x4 декілька блоків 1x2 з’єднуються разом, а потім упаковуються в корпус розгалужувача. Розгалужувачі FBT підтримують лише три довжини хвилі: 850 нм, 1310 нм і 1550 нм, що робить їх несумісними з іншими довжинами хвиль.
Характеристики продукту розгалужувачів PLC: втрати нечутливі до оптичної довжини хвилі, відповідають вимогам передачі різних довжин хвиль (1260~1650 нм); рівномірне поділ, рівномірний розподіл сигналів між користувачами; компактна конструкція і невеликі розміри; єдиний блок... Пристрій має велику кількість каналів-розгалужувачів, понад 64: вища вартість за канал, і чим більше каналів, тим вагоміша економічна перевага. Недоліком є його більш висока вартість порівняно з плавленими біконічними конічними розгалужувачами, особливо в низькоканальних розгалужувачах.
Оптичний розгалужувач PLC складається з трьох частин: мікросхеми оптичного розгалужувача та волоконно-оптичних масивів, з’єднаних на обох кінцях. Ці три компоненти повинні бути точно вирівняні; їх конструкція та збірка відіграють вирішальну роль у стабільності розгалужувача ПЛК. У чіпі використовується напівпровідникова технологія для вирощування хвилеводу-розгалужувача на кварцовій підкладці. Мікросхема має один вхідний і N вихідних хвилеводів. Потім вхідні та вихідні волоконно-оптичні масиви підключаються до обох кінців мікросхеми, і встановлюється корпус для формування оптичного розгалужувача з одним входом і N виходами.
Мікросхеми PLC Splitter можуть бути розроблені як 1xN і 2xN, де N зазвичай кратно 2, наприклад 1x2, 1x4, 1x8, 1x16, 1x32, 1x64; і нерівномірно розподілені розгалужувачі, такі як 1x3, 1x5, 1x9 тощо. Із зростанням попиту на FTTR (Fiber to the Room) застосування нерівномірно розподілених розгалужувачів потужності стане все більш поширеним, а виробничий процес стане більш складним. Мікросхеми оптичних розгалужувачів PLC мають такі переваги, як низька вартість, висока надійність, висока гнучкість і масштабованість, що робить їх особливо придатними для різних прикладних сценаріїв, таких як системи передачі, мережева інтеграція, широкосмуговий доступ, волоконно-оптичний зв’язок і мультимедійні послуги.
Розгалужувач ПЛК із підтримкою поляризації Розгалужувач ПЛК із підтримкою поляризації головним чином реалізує... Підтримуючи стан поляризації, вхідна потужність розподіляється рівномірно, використовуючи одноканальний масив волокон із збереженням поляризації як вхід і багатоканальний масив волокон із збереженням поляризації як вихід. Поляризація лінійної поляриметричної хвилі, випромінюваної у волокно, залишається незмінною під час розповсюдження, а перехресний зв’язок між модами поляризації незначний або відсутній, завдяки чому досягається зв’язок із збереженням поляризації та розщеплення променя. Як правило, використовується волокно PANDA. Оптичні розгалужувачі PLC в основному використовуються в спеціальних додатках, що вимагають підтримки поляризації, наприклад у системах волоконно-оптичних датчиків або когерентного зв’язку.
Показники продуктивності, що впливають на оптичні розгалужувачі, зазвичай включають:
Внесені втрати Внесені втрати (IL):Внесені втрати відносяться до зменшення оптичної потужності на визначеному вихідному порту відносно загальної вхідної оптичної потужності на робочій довжині хвилі розгалужувача ПЛК. Простіше кажучи, це втрата дБ кожного виходу відносно входу. Як правило, чим нижчі внесені втрати, тим краща продуктивність розгалужувача.
Зворотні втрати:Зворотні втрати відносяться до відношення в децибелах відбитого світла (розсіяного світла, що постійно передається на вхід) до вхідного світла на волоконно-оптичному з’єднанні. Більші зворотні втрати краще зменшити вплив відбитого світла на джерело світла та систему.
Спрямованість:Спрямованість означає відношення вихідної оптичної потужності на стороні без інжекції світла до потужності інжекції світла (виміряної довжини хвилі) на тій самій стороні розгалужувача ПЛК під час нормальної роботи.
Втрати, залежні від поляризації:Втрати, залежні від поляризації, стосуються максимальної зміни вихідної оптичної потужності на кожному вихідному порту розгалужувача ПЛК, коли стан поляризації переданого оптичного сигналу змінюється по всьому стану поляризації.
Ізоляція:Ізоляція означає здатність оптоволоконного розгалужувача ізолювати оптичні сигнали в інших оптичних шляхах від даного оптичного шляху.
Авторське право @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. – Китайські волоконно-оптичні модулі, виробники оптоволоконних лазерів, постачальники лазерних компонентів. Усі права захищено.
