ما هو مقرنة الألياف البصرية؟ دليل كامل للأنواع ومبادئ العمل والمعلمات الأساسية ونصائح الاختيار

قارنة توصيل الألياف الضوئية عبارة عن جهاز سلبي يقوم بتقسيم الإشارات الضوئية أو دمجها أو النقر عليها بين الألياف. يغطي هذا الدليل خمسة أنواع رئيسية من قارنات التوصيل، وستة معلمات مهمة يجب التحقق منها قبل الشراء، والاختلافات في تكنولوجيا التصنيع (FBT مقابل PLC)، ونصائح الاختيار العالمية الحقيقية- لتطبيقات PON وCATV والمراقبة والاستشعار.

إذا كنت جديدًا في استخدام المكونات الضوئية المنفعلة، فمن السهل أن تخلط بين أدوات التوصيل والمقسمات والمحولات. تظهر هذه المصطلحات الثلاثة باستمرار، لكنها تشير إلى أشياء مختلفة جدًا. قارنة الألياف الضوئية عبارة عن جهاز بصري سلبي يعيد توزيع الطاقة الضوئية بين ليفين أو أكثر - ويمكنه تقسيم إشارة واحدة إلى عدة إشارات أو دمج عدة إشارات في إشارة واحدة أو النقر على جزء صغير من الضوء للمراقبة. أمقسم الألياف الضوئيةهو في الأساس تطبيق محدد للقارنة، يركز على تقسيم مدخل واحد إلى مخرجات متعددة. أمحول الألياف البصرية، من ناحية أخرى، هو مجرد تركيب ميكانيكي يعمل على محاذاة طرفي الموصل -إلى-النهاية - ولا يقسم أو يجمع أي إشارة ضوئية على الإطلاق.

هذا التمييز مهم لأن اختيار المكون الخاطئ هو أحد أخطاء الشراء الأكثر شيوعًا في مشاريع الألياف. تُستخدم المقرنات على نطاق واسع في شبكات PON، وتوزيع CATV، وبنيات LAN، ومراقبة الشبكة، وأنظمة الاختبار، وإعدادات استشعار الألياف. إن فهم كيفية عملهم وما الذي تبحث عنه سيوفر لك الوقت والميزانية.

ما الذي تفعله قارنة توصيل الألياف الضوئية بالضبط؟

تأخذ قارنة الألياف الطاقة الضوئية من واحد أو أكثر من ألياف الإدخال وتعيد توزيعها إلى واحد أو أكثر من ألياف الإخراج وفقًا لنسبة محددة. إنه لا يضخم أو يعيد توليد الضوء - إنه ببساطة يقسم أو يجمع ما هو موجود بالفعل.

من الناحية العملية، تخدم المقرنات الضوئية أربع وظائف أساسية: تقسيم الإشارة (تقسيم مسار بصري واحد إلى مسارين أو أكثر)، ودمج الإشارة (دمج مسارات متعددة في مسار واحد)، والتنصت على الإشارة (استخراج نسبة صغيرة من الضوء للمراقبة دون مقاطعة المسار الرئيسي)، وتوزيع الطاقة الضوئية (توصيل الضوء إلى نقاط نهاية متعددة في الشبكة).

فيأنظمة FTTH و PONتقوم المقرنات بتوزيع إشارات المصب من OLT إلى عشرات أو حتى مئات المشتركين. في توزيع CATV headend، يرسلون مصدرًا واحدًا إلى العديد من العقد المستقبلة. في مراقبة الشبكة، تسحب قارنات التوصيل الصنبورية 5-10% من طاقة الإشارة للتحليل بينما تصل نسبة 90-95% المتبقية إلى المستخدم النهائي دون إزعاج. في البيئات المختبرية -، تعتبر مقاييس التداخل وأنظمة OCT وجيروسكوبات الألياف - 2×2 قارنات لبنات البناء القياسية.

كيف تعمل مقرنة الألياف البصرية؟

على عكس الموصل أو الوصلة البسيطة التي تمرر الضوء من خلالها مباشرة، تقوم الوصلة بإعادة توجيه الطاقة الضوئية عمدًا بين المنافذ المختلفة. تعتمد الفيزياء وراء ذلك على طريقة التصنيع، ولكن الآلية الأكثر شيوعًا في قارنات الألياف المنصهرة هي اقتران المجال الزائل.

اقتران المجال الزائل: الآلية الأساسية

عندما يتم وضع اثنين من الألياف الضوئية العارية جنبًا إلى جنب، ويتم تسخينهما وتمديدهما معًا في عملية خاضعة للرقابة، فإن قلوبهما تقترب بدرجة كافية بحيث تتداخل مجالاتها الضوئية. في منطقة الاقتران المستدقة هذه، لم تعد الفوتونات محصورة بالكامل في نواة واحدة. "تتسرب" بعض الطاقة الضوئية عبر قلب الألياف المجاورة من خلال المجال الزائل المتداخل.

من خلال التحكم الدقيق في طول منطقة الاقتران ودرجة التناقص التدريجي، يحدد المصنعون النسبة المئوية لنقل الضوء من ألياف إلى أخرى. تقوم منطقة الاقتران الأطول عمومًا بنقل المزيد من الطاقة إلى الألياف الثانية. هذه هي الطريقة التي يتم بها تحقيق نسب الانقسام المختلفة - 50:50، 70:30، 90:10، وهكذا - في قارنات التوصيل المستدقة ثنائية المخروط (FBT).

ومن خلال تجربتنا في العمل مع أجهزة FBT، تكون نسبة الاقتران أيضًا حساسة إلى حد ما للطول الموجي-. قد تظهر قارنة التوصيل المضبوطة لتقسيم دقيق بنسبة 50:50 عند 1310 نانومتر نسبة أقرب إلى 45:55 عند 1550 نانومتر، اعتمادًا على التصميم. ولهذا السبب، يجب عليك دائمًا التحقق مما إذا كانت قارنة التوصيل قد تم تصنيفها لتشغيل النافذة-المفردة أو النافذة المزدوجة-قبل الطلب.

لماذا يقدم كل مقرنة الخسارة

بمجرد تقسيم الإشارة الضوئية، يحمل كل مسار إخراج طاقة أقل من الإدخال الأصلي. وهذا ليس عيبًا - بل هو الفيزياء الأساسية لتقسيم الطاقة. سيؤدي التقسيم المثالي 1×2 50:50 إلى 3.0 ديسيبل بالضبطفقدان الإدراجلكل منفذ ببساطة من تقسيم الطاقة إلى النصف. من الناحية العملية، تضيف الأجهزة الحقيقية خسارة إضافية قدرها 0.1-0.5 ديسيبل بالإضافة إلى هذا الحد الأدنى النظري بسبب عيوب التصنيع، ومحاذاة الألياف، والتشتت في منطقة الاقتران.

وهذا أمر مهم لحسابات ميزانية الارتباط. في شبكة PON ذات مراحل تقسيم متعددة، تضيف كل مرحلة قارنة خسارة تقسيم وخسارة زائدة. إذا لم تأخذ ذلك في الاعتبار بدقة، فقد تنخفض الطاقة الضوئية عند طرف المشترك إلى ما دون عتبة حساسية جهاز الاستقبال، مما يؤدي إلى حدوث أخطاء في البتات أو فشل الارتباط.

أنواع قارنات الألياف البصرية

يمكن تصنيف المقرنات حسب تكوين المنفذ ووظيفته. فيما يلي الأنواع الخمسة الرئيسية التي ستواجهها، بالإضافة إلى وقت استخدام كل منها.

المقرنة Y: الانقسام القياسي 1 × 2

المقرنة Y هي الشكل الأبسط والأكثر شيوعًا. فهو يأخذ مدخلاً واحدًا ويقسمه إلى مخرجين، يشبهان شكل الحرف Y. توفر معظم قارنات التوصيل القياسية Y نسبة تقسيم 50:50، مما يجعلها الخيار الأمثل-لتوزيع الإشارة الأساسية وتقسيم الطاقة البسيط. وهي متوفرة في كل من الوضع الفردي- والإصدارات متعددة الأوضاع، وستجدها في كل شيء بدءًا من إعدادات اختبار سطح المكتب وحتى-لوحات التوزيع المنشورة ميدانيًا.

خسارة الإدراج النموذجية لقارنة التوصيل 1×2 Y عالية الجودة- عند تقسيم 50:50: حوالي 3.2–3.5 ديسيبل لكل منفذ (خسارة تقسيم نظرية تبلغ 3.0 ديسيبل بالإضافة إلى خسارة زائدة قدرها 0.2–0.5 ديسيبل).

مقرنة T: تقسيم غير متساوٍ لتطبيقات الحنفية

تشبه قارنة التوصيل AT من الناحية الوظيفية قارنة التوصيل Y ولكنها مصممة بنسبة انقسام غير متماثلة - عادةً 90:10 أو 80:20 أو 70:30. حالة الاستخدام الأساسية هي النقر على الإشارة: حيث تقوم باستخراج جزء صغير من الطاقة الضوئية للمراقبة أو القياس مع الحفاظ على غالبية الإشارة على مسار الإرسال الرئيسي.

على سبيل المثال، في سيناريو المراقبة المباشرة للشبكة، ترسل قارنة التوصيل 90:10 T 90% من الإشارة إلى المستخدم النهائي وتنقر 10% على منفذ المراقبة. ستكون خسارة الإدخال على المنفذ الرئيسي (90%) حوالي 0.6-0.8 ديسيبل، بينما يرى منفذ الصنبور (10%) حوالي 10.5-11.0 ديسيبل. وهذا أمر مقبول لأن جهاز المراقبة يحتاج عادةً إلى قدر صغير من الطاقة لإجراء القياسات.

مقرنة 2 × 2 (مقرنة X): تقسيم ودمج

تحتوي قارنة التوصيل 2×2 على منفذي إدخال ومنفذي إخراج، مما يجعلها أكثر أنواع قارنات التوصيل القياسية تنوعًا. على عكس 1×2 البسيط، يمكنه تقسيم الإشارات ودمجها في جهاز واحد، ولهذا السبب يطلق عليه أحيانًا قارنة التوصيل X أو قارنة التوصيل الاتجاهية.

من الناحية العملية، تعتبر قارنات التوصيل 2×2 ضرورية في أنظمة استشعار التداخل، وروابط الاتصال ثنائية الاتجاه، وأدوات الاختبار البصرية حيث يجب دمج الضوء من مصدرين منفصلين أو حيث يجب تقسيم الإشارة واقترانها بشكل متقاطع - في نفس الوقت. تعتمد العديد من تكوينات مقياس تداخل Mach-Zehnder وMichelson على قارنات التوصيل 2×2 كعنصر تقسيم الشعاع المركزي-.

المواصفات القياسية لقارنة التوصيل 2×2 عالية الجودة: خسارة إدخال تبلغ 3.2-3.8 ديسيبل لكل مسار عند تقسيم 50:50، واتجاهية أفضل من 55 ديسيبل، وخسارة عودة أكبر من 55 ديسيبل لـألياف ذات وضع واحد-الإصدارات.

قارنة التوصيل النجمية: توزيع موحد للمنافذ المتعددة

تم تصميم قارنة التوصيل النجمية لتكوينات N×N أو N×M حيث يكون الهدف هو توزيع الطاقة الضوئية بالتساوي قدر الإمكان بين العديد من المنافذ. في بنيات LAN القديمة وبعض إلكترونيات الطيران أو شبكات الألياف العسكرية، توفر قارنات التوصيل النجمية طريقة بسيطة لتوصيل عقد متعددة دون الحاجة إلى معدات تبديل نشطة.

يتمثل التحدي الذي يواجه أدوات التوصيل النجمية في أن فقدان الإدراج يتدرج مع عدد المنافذ. تقدم قارنة التوصيل النجمية 8×8 ما لا يقل عن 9.0 ديسيبل من خسارة الانقسام لكل منفذ (من القسمة على 8)، بالإضافة إلى الخسارة الزائدة. وهذا يحد من الاستخدام العملي للأنظمة حيث يمكن لميزانية الارتباط أن تتحمل توهينًا كبيرًا، أو حيث يكون عدد العقد صغيرًا بما يكفي لإبقاء الخسارة الإجمالية قابلة للتحكم.

قارنة التوصيل الشجرية: واحدة متعاقبة-إلى-التوزيع المتعدد

تتبع قارنة التوصيل الشجرية هيكلًا متفرعًا: ينقسم منفذ الإدخال الواحد تدريجيًا إلى 4، أو 8، أو 16، أو 32، أو حتى 64 منفذ إخراج على مراحل. هذه هي الهندسة المعمارية وراءمقسمات PLCتستخدم في معظم عمليات نشر FTTH وGPON الحديثة.

تتمتع قارنة التوصيل الشجرية 1 × 8 بحد أدنى لخسارة الانقسام النظرية تبلغ 9.0 ديسيبل؛ يضيف 1 × 16 12.0 ديسيبل على الأقل؛ ويقدم 1 × 32 15.0 ديسيبل. مع أخذ الخسارة الزائدة في الاعتبار، تبلغ قيم خسارة الإدراج في العالم الحقيقي عادةً 10.0-10.8 ديسيبل لـ 1×8، و13.0-13.8 ديسيبل لـ 1×16، و16.0-17.5 ديسيبل لـ 1×32، وفقًا لـالاتحاد الدولي للاتصالات-T G.671إرشادات الأداء للمكونات البصرية السلبية.

ملاحظة حول التصنيف: البنية مقابل التكنولوجيا مقابل وظيفة الطول الموجي

مصدر شائع للارتباك: تصف Y وT و2×2 وstar وtree تكوين منفذ قارنة التوصيل ووظيفته. يصف FBT وPLC تقنية التصنيع المستخدمة لبناء قارنة التوصيل تلك.إدارة الطلب على المياهيتم تصنيف المقرنات حسب الطول الموجي -الوظيفة الانتقائية - فهي تفصل أو تجمع أطوال موجية مختلفة بدلاً من تقسيم نفس الطول الموجي.

هذه ثلاثة محاور تصنيف منفصلة. يمكن تصنيع قارنة التوصيل 1×2 باستخدام تقنية FBT أو PLC. قد تكون قارنة التوصيل WDM عبارة عن جهاز 2×2 فعليًا. إن فهم هذا يمنعك من مقارنة التفاح بالبرتقال عند تحديد المكونات.

تكنولوجيا التصنيع: FBT مقابل PLC مقابل Micro-Optics

تؤثر طريقة التصنيع بشكل مباشر على اتساق الأداء والحجم وإمكانية العد المقسم والتكلفة. إليك ما تحتاج إلى معرفته حول كل نهج.

تفتق ثنائي المصهر (FBT)

FBT هي تقنية المقرنة الأكثر رسوخًا. يتم تجريد اثنين أو أكثر من الألياف، ولفهما معًا، وتسخينهما بلهب أو سخان كهربائي، وسحبهما حتى تتشكل منطقة الاقتران. هذه العملية مفهومة جيدًا-، وغير مكلفة نسبيًا، وتعمل بشكل جيد جدًا مع التكوينات 1×2 و2×2.

حيث يُظهر FBT حدوده عند أعداد الانقسامات الأعلى. يتطلب بناء مقسم 1×8 FBT عدة مراحل متتالية 1×2، مما يؤدي إلى تراكم الخسارة الزائدة ويجعل التحكم في التوحيد أكثر صعوبة. بالنسبة لنسب الانقسام التي تزيد عن 1×4، فإن انتظام الإخراج لأجهزة FBT يتدهور مقارنة ببدائل PLC. تميل قارنات FBT أيضًا إلى أن تكون أكثر حساسية للطول الموجي-، لذا فإن أداء النافذة المزدوجة (1310/1550 نانومتر) يتطلب مواصفات دقيقة.

الأنسب لـ: قارنات التوصيل 1×2 و2×2، وتطبيقات النقر، وعمليات النشر الحساسة للتكلفة- ذات أعداد الانقسام المنخفضة إلى المتوسطة.

دائرة الموجة الضوئية المستوية (PLC)

يتم تصنيع مقسمات PLC باستخدام تقنيات الطباعة الحجرية لأشباه الموصلات على السيليكا-على-ركيزة السيليكون. يتم حفر نمط الدليل الموجي على الشريحة، مما يمنح الشركات المصنعة تحكمًا دقيقًا للغاية في هندسة التقسيم.

والنتيجة هي توحيد فائق للمخرجات عبر جميع المنافذ، وأداء متسق عبر نطاق واسع من الطول الموجي (عادةً 1260-1650 نانومتر)، وقابلية توسعة ممتازة تصل إلى 1×64 أو حتى 1×128 في حزمة مدمجة. المقايضة- هي تكلفة وحدة أعلى مقارنة بـ FBT بأعداد تقسيمات منخفضة. ومع ذلك، لمقسمات PLC في عبوات ABSعند 1×8 وما فوق، غالبًا ما تصبح تكلفة المنفذ-تنافسية مع حلول FBT المتتالية أو حتى أقل منها.

وفقتيلكورديا GR-1209-COREوGR-1221-CORE، وهي معايير الموثوقية الأساسية للمكونات الضوئية السلبية، تُظهر أجهزة PLC عادةً استقرارًا أفضل على المدى الطويل في ظل دورات درجة الحرارة واختبار الضغط البيئي. وهذا هو أحد الأسباب التي تجعل معظم مشغلي الاتصالات الرئيسيين يحددون تقنية PLC لعمليات نشر GPON وXGS-PON الخاصة بهم.

الأنسب لـ: FTTH/PON ذات أعداد الانقسام العالية، وعمليات النشر التي تتطلب توحيدًا قويًا، ونطاق واسع لطول موجة التشغيل، -ووثوقية بيئية طويلة المدى.

البصريات الدقيقة-

تستخدم قارنات التوصيل الضوئية الدقيقة- مكونات مصغرة منفصلة - من العدسات والمنشورات ومرشحات الأغشية الرقيقة- والمرايا - المركبة في مبيت صغير لإعادة توجيه الضوء بين الألياف. وهذا يمنح المصممين أكبر قدر من المرونة في إنشاء مسارات بصرية مخصصة وتصفية الطول الموجي والتحكم في الاستقطاب.

توجد هذه الأجهزة بشكل شائع في التطبيقات المتخصصة مثل قارنات WDM، ووحدات الحنفية عالية العزل-، وأجهزة المختبرات. ولا يتم استخدامها عمومًا في عمليات نشر شبكة الوصول ذات الحجم الكبير-نظرًا لارتفاع تكلفتها وعملية التجميع الأكثر تعقيدًا.

مقارنة سريعة: FBT مقابل PLC

ستة معلمات مهمة يجب التحقق منها قبل اختيار قارنة التوصيل

يعد اختيار قارنة توصيل الألياف بناءً على عدد المنافذ والسعر وحده بمثابة وصفة للمشاكل الميدانية. فيما يلي المواصفات الستة التي تحدد فعليًا ما إذا كانت قارنة التوصيل ستعمل في نظامك أم لا.

1. فقدان الإدراج

فقدان الإدراجهو إجمالي فقدان الطاقة الضوئية المقاس بين منفذ الإدخال ومنفذ إخراج محدد. وهو يتضمن كلا من خسارة الانقسام المتأصلة (والتي لا مفر منها - والتي تنص على أن تقسيم الطاقة يقلل لكل - إخراج منفذ) والخسارة الزائدة التي يسببها الجهاز.

بالنسبة لتخطيط ميزانية الارتباط، فإن فقدان الإدراج هو الرقم الأكثر أهمية. كمرجع، فيما يلي قيم فقدان الإدراج النموذجية للتكوينات الشائعة:

إذا ذكر أحد الموردين أرقام فقدان الإدراج بشكل أفضل بكثير من هذه النطاقات، فاطلب بيانات الاختبار. الأرقام التي تبدو جيدة جدًا على الورق غالبًا ما تأتي من عينات مختارة-بدلاً من متوسطات الإنتاج.

2. الخسارة الزائدة

الخسارة الزائدة تعزل فقط الخسارة الإضافية التي تتجاوز الحد الأدنى النظري للتقسيم. يتم حسابه من خلال مقارنة إجمالي طاقة الإدخال بمجموع جميع قوى الإخراج. في جهاز تقسيم 1×8 PLC جيد الصنع، تبلغ الخسارة الزائدة عادةً 0.6–1.2 ديسيبل. في FBT-المعتمد على 1×8، يمكن أن يكون 1.0–2.0 ديسيبل أو أعلى بسبب عدم كفاءة المرحلة المتتالية.

الخسارة الزائدة هي مؤشر جودة مفيد. إذا قدم بائعان نفس نسبة التقسيم ولكن أحدهما يظهر خسارة فائضة أعلى بشكل ملحوظ، فهذا يشير عادة إلى انخفاض جودة التصنيع أو عمليات الإنتاج الأقدم.

3. نسبة الانقسام (نسبة الاقتران)

تخبرك نسبة الانقسام بكيفية تقسيم الطاقة الضوئية بين منافذ الإخراج. تشمل النسب الشائعة 50:50 للتوزيع المتساوي، و90:10 أو 80:20 لمراقبة الصنابير، و70:30 للتوجيه المتخصص.

أحد التفاصيل التي يتجاهلها العديد من المشترين: يتم تحديد نسبة الانقسام المذكورة عند طول موجة معين. قد توفر قارنة التوصيل المقدرة 50:50 عند 1310 نانومتر في الواقع 48:52 أو 45:55 عند 1550 نانومتر، خاصة لأجهزة FBT. إذا كان نظامك يعمل بطول موجي مزدوج، فتأكد من أن مواصفات النسبة تغطي كلا النافذتين.

4. خسارة العودة والاتجاه

يقيس فقدان العودة مقدار الضوء المنعكس نحو المصدر. تقيس الاتجاهية مدى نجاح القارنة في منع تسرب الضوء إلى منفذ الإدخال الخاطئ. في معظم قارنات الاتصالات القياسية، تكون خسارة الإرجاع أكبر من أو تساوي 55 ديسيبل والاتجاهية أكبر من أو تساوي 55 ديسيبل للأجهزة ذات الوضع الفردي-.

تصبح هذه المعلمات حاسمة في الأنظمة ثنائية الاتجاه، وأجهزة الكشف المتماسكة، وأدوات القياس الدقيقة. يؤدي فقدان الإرجاع الضعيف إلى عدم استقرار المصدر (خاصة في ليزر DFB)، كما يؤدي ضعف الاتجاه إلى ظهور الحديث المتبادل. بالنسبة لتطبيقات التصنيف المعملي-، ابحث عن خسارة الإرجاع أكبر من أو تساوي 60 ديسيبل.

5. الخسارة المعتمدة على الاستقطاب (PDL)

يحدد PDL التباين في فقدان الإدراج مع تغير حالة استقطاب ضوء الإدخال. في قارنات شبكة الوصول القياسية، يكون مستوى PDL عادةً 0.1-0.3 ديسيبل ونادرًا ما يسبب مشكلات ملحوظة. ومع ذلك، في الأنظمة البصرية المتماسكة، واستشعار الألياف (خاصة مستجوبي شبكة Bragg للألياف والاستشعار الموزع)، وإعدادات القياس الدقيقة، يجب أن يظل PDL أقل من 0.1 ديسيبل لتجنب إدخال عدم اليقين في القياس.

إذا كنت تقوم ببناء نظام استشعار أو تعمل باستخدام أدوات حساسة للاستقطاب-، فيجب أن تكون PDL ضمن قائمة التحقق من المواصفات - ولا يتم التعامل معها كفكرة لاحقة.

6. الطول الموجي العامل وعرض النطاق الترددي

إن القارنة المصممة للتشغيل عند 1310 نانومتر لن تعمل بالضرورة بشكل صحيح عند 1550 نانومتر، والعكس صحيح. تغطي قارنات النطاق العريض (المصنفة عادةً من 1260 إلى 1650 نانومتر) نافذة الاتصالات ذات الوضع الفردي - الكاملة ولكن قد يكون بها فقد زائد أعلى قليلاً من أجهزة النافذة الفردية -المحسنة لطول موجي واحد.

بالنسبة لأنظمة PON التي تحمل كلا من 1310 نانومتر في اتجاه المنبع و1490/1550 نانومتر في اتجاه مجرى النهر، فإنك تحتاج إلى قارنة توصيل مُصنفة لنطاق التشغيل الكامل. بالنسبة للروابط البسيطة من نقطة -إلى-نقطة عند طول موجة واحد، قد توفر قارنة النافذة-المفردة أداءً أفضل بشكل هامشي وتكلفة أقل.

كيفية اختيار قارنة توصيل الألياف الضوئية عن طريق التطبيق

عمليات نشر FTTH وPON

في FTTH وGPON/XGS-PON، المتطلبات السائدة هي قدرة عدد الانقسام العالية (1×16، 1×32، أو 1×64)، وتوحيد الإخراج القوي عبر جميع المنافذ، وتشغيل النطاق العريض الذي يغطي 1260–1650 نانومتر، والأداء الموثوق به عبر نطاق واسع من درجات الحرارة (عادةً -40 درجة إلى +85 درجة للتركيبات الخارجية).

تقنية PLC هي الخيار الواضح هنا. إن الجمع بين الإخراج الموحد ونطاق الطول الموجي الواسع وعامل الشكل المضغوط لأعداد الانقسام العالية يجعل PLC هو المعيار في جميع عمليات نشر PON الحديثة تقريبًا. يحدد معظم المشغلينصندوق LGX-.أوكاسيت-مقسمات PLC معبأةللتركيبات المثبتة على حامل-، وصناديق توزيع الأليافمع مقسمات مدمجة لسيناريوهات التثبيت على عمود أو حائط-في الهواء الطلق.

توزيع الكيبل التلفزيوني

تتطلب شبكات التوزيع الضوئية CATV خسارة إدخال منخفضة (لأن الإشارة تمر عبر مراحل تقسيم متعددة بين الرأس والمشترك)، وأداء جيد عند 1550 نانومتر (الطول الموجي القياسي لـ CATV)، وهندسة توزيع قابلة للتطوير.

في الكيبل التلفزيوني، حتى 0.5 ديسيبل من الخسارة الإضافية عند نقطة الانقسام يمكن أن تؤدي إلى انخفاض نسبة الموجة الحاملة -إلى-الضوضاء عند طرف المشترك. وهذا يجعل الخسارة الزائدة مواصفات مهمة بشكل خاص للمقارنة بين البائعين. بالنسبة للتوزيع الأساسي، يُفضل استخدام مقسمات PLC ذات تصنيفات النطاق العريض. بالنسبة لنقاط النقر المحلية التي تحتوي على 2-4 مخرجات فقط، تظل قارنات FBT فعالة من حيث التكلفة-.

اختبار الشبكة ومراقبتها

بالنسبة للمراقبة المباشرة للشبكة، فإن الهدف هو استخراج طاقة بصرية كافية للقياس دون التأثير بشكل كبير على رابط الخدمة. تعتبر قارنة التوصيل 90:10 أو 95:5 T هي الحل القياسي - حيث يرى المسار الرئيسي خسارة قدرها 0.5–0.7 ديسيبل فقط من النقر، وهو ما يقع ضمن هامش معظم ميزانيات الارتباط.

عند اختيار قارنة التوصيل للمراقبة، انتبه إلى الاتجاهية وخسارة العودة. في روابط PON ثنائية الاتجاه، يمكن أن تؤدي الاتجاهية الضعيفة في وحدة الصنبور إلى ظهور تداخل بين إشارات المنبع والمصب. تحقق أيضًا من أن قارنة توصيل الصنبورنوع الموصليطابق معدات المراقبة لديك - SC/APC وموصلات LCهي الأكثر شيوعًا في إعدادات الاختبار الحديثة.

الأنظمة المعملية والاستشعارية والبصرية الدقيقة

في البيئات المعملية -، أجهزة قياس التداخل، وأنظمة OCT، وجيروسكوبات الألياف، واستشعار الألياف الموزعة -، تتجاوز المتطلبات التقسيم البسيط. يحتاج المهندسون عادةً إلى وظيفة 2×2، وأداء مسطح عريض النطاق أو الطول الموجي-، وخسارة زائدة منخفضة (أقل من 0.5 ديسيبل)، واتجاهية عالية (أكبر من أو تساوي 60 ديسيبل)، وPDL منخفض (أقل من 0.1 ديسيبل).

بالنسبة لهذه التطبيقات، لا تعد قارنة التوصيل مجرد مقسم طاقة -، بل هي عنصر بصري متكامل يؤثر بشكل مباشر على دقة القياس. إن إنفاق المزيد على قارنة التوصيل ذات الدرجة الدقيقة- هنا يكون له ما يبرره دائمًا، لأن تكلفة قارنة التوصيل تافهة مقارنة بتكلفة نتائج القياس غير الموثوقة.

أخطاء الاختيار الشائعة التي يجب تجنبها

تجاهل توافق الطول الموجي.هذا هو الخطأ الوحيد الأكثر شيوعًا الذي نراه. يختار المشتري قارنة التوصيل على أساس نسبة التقسيم والسعر، ليكتشف في الميدان أنها مصممة لتشغيل نافذة فردية -بحجم 1310 نانومتر بينما يعمل النظام عند 1550 نانومتر. النتيجة: تتغير نسبة الانقسام، وتزداد خسارة الإدراج، ويفشل الارتباط أو يعمل بدون هامش. تحقق دائمًا من نافذة الطول الموجي للتشغيل.

التحقق من نسبة الانقسام ولكن ليس فقدان الإدراج.تخبرك قارنة التوصيل التي تحمل العلامة "50:50" بتقسيم الطاقة، لكن الطاقة الفعلية القابلة للاستخدام تعتمد على فقدان الإدخال. يمكن أن تحتوي قارنتا التوصيل 50:50 من بائعين مختلفين على قيم خسارة إدخال تختلف بمقدار 1 ديسيبل أو أكثر، وهو ما يترجم إلى اختلاف كبير في هامش النظام.

الخلط بين المقرنات والفواصل والمحولات.وهذا يؤدي إلى طلب المنتج الخاطئ تمامًا. أمحول الألياف البصريةلن تقسيم الإشارة الخاصة بك. لن تقوم قارنة التوصيل ببساطة بربط طرفي الموصل. تأكد من أن فئة المكون تتطابق مع الوظيفة التي تحتاجها.

تطل على متطلبات الموصل والتعبئة والتغليف.تعمل قارنة التوصيل الضفيرة المصنوعة من الألياف العارية بشكل جيد على طاولة المختبر ولكنها غير مناسبة للمجال-المنتشرإغلاق لصقأو خزانة التوزيع تأكيد أننوع الموصلوعامل شكل العبوة ونطاق درجة حرارة التشغيل وتصنيف حماية البيئة يتوافق مع بيئة النشر الخاصة بك. لن تتمكن قارنة التوصيل المُصنفة للاستخدام الداخلي عند درجة حرارة 0-50 درجة من البقاء في خزانة هوائية خارجية تشهد شتاءً بدرجة حرارة -30 درجة.

المزج بين مكونات الوضع الفردي-والوضع المتعدد. ألياف ذات وضع واحد-يبلغ قطرها الأساسي حوالي 9 ميكرومتر، بينماالألياف المتعددة الوسائطتتراوح النوى من 50 إلى 62.5 ميكرومتر. عدم تطابق حقل الوضع يجعلها غير متوافقة بشكل أساسي في قارنة التوصيل. سيؤدي استخدام قارنة التوصيل ذات الوضع الواحد- على الألياف متعددة الأوضاع (أو العكس) إلى خسارة إضافية شديدة وأداء لا يمكن التنبؤ به. قم دائمًا بمطابقة نوع ألياف القارنة مع نوع ألياف شبكتك.

الأسئلة المتداولة

ما الفرق بين قارنة التوصيل 1×2 وقارنة التوصيل 2×2؟

تحتوي قارنة التوصيل 1×2 على مدخل واحد ومخرجين - وتقوم بتقسيم الضوء في اتجاه واحد. تحتوي قارنة التوصيل 2×2 على مدخلين ومخرجين، مما يسمح لها بتقسيم ودمج الإشارات الضوئية. وهذا يجعل قارنات التوصيل 2 × 2 ضرورية لأنظمة قياس التداخل، والروابط ثنائية الاتجاه، والتطبيقات التي يجب فيها إعادة توزيع الطاقة الضوئية بين مسارين في وقت واحد. إذا كنت تحتاج فقط إلى تقسيم بسيط من واحد-إلى-اثنتين، فإن 1×2 سيكون كافيًا وأقل تكلفة.

متى يجب أن أختار FBT بدلاً من PLC، والعكس صحيح؟

اختر FBT عندما تحتاج إلى قارنات التوصيل 1×2 أو 2×2، وعندما تكون التكلفة هي الاهتمام الأساسي، وعندما تعمل بأعداد انقسام منخفضة (حتى 1×4). اختر PLC عندما تحتاج إلى أعداد تقسيمات عالية (1×8 وما فوق)، أو انتظام قوي في الإخراج، أو تغطية الطول الموجي عريض النطاق، أو عند النشر في بيئات تتطلب -استقرارًا طويل الأمد. بالنسبة لمعظم مشاريع FTTH وPON، أصبح PLC هو المعيار الفعلي.

لماذا تنخفض الطاقة الضوئية كثيرًا بعد الانقسام؟

نظرًا لأن القارنة تقسم الطاقة الضوئية الموجودة -، فإنها لا تقوم بإنشاء فوتونات جديدة. عندما تقوم بتقسيم الإشارة إلى مسارين متساويين، يتلقى كل مسار نصف الطاقة، وهو ما يتوافق مع انخفاض قدره 3.0 ديسيبل. تم تقسيمها إلى أربعة مسارات ويشهد كل منها انخفاضًا بمقدار 6.0 ديسيبل. مقسم إلى 32 مسارًا وكل منفذ أقل بمقدار 15.0 ديسيبل من الإدخال. علاوة على هذا الحد الأدنى النظري، يضيف كل جهاز حقيقي بعض الخسارة الزائدة بسبب عيوب التصنيع. ولهذا السبب يعد حساب ميزانية الارتباط أمرًا ضروريًا قبل تحديد نسبة التقسيم.

هل يمكنني استخدام قارنة توصيل ذات وضع واحد-مع ألياف متعددة الأوضاع؟

رقم الفرق في الحجم الأساسي بينوضع -مفرد(9 ميكرومتر) والألياف متعددة الأوضاع (50 أو 62.5 ميكرومتر) تعني أن آلية الاقتران لن تعمل كما هو مصمم. سيتم فقدان الضوء عند نقاط عدم تطابق حقل الوضع، وستكون نسبة الانقسام غير متوقعة، وستكون الخسارة الإجمالية أعلى بكثير من المحدد. قم دائمًا بمطابقة نوع المقرنة مع البنية الأساسية للألياف لديك.

ما هي المعايير التي تنطبق على قارنات الألياف البصرية؟

المعايير الأكثر شيوعاً هيإيك 61753(معيار الأداء للمكونات الضوئية المنفعلة في أنظمة الألياف الضوئية)، وIEC 61755 (الواجهات الضوئية لموصل الألياف الضوئية)، وTelcordia GR-1209-CORE (المتطلبات العامة للمكونات الضوئية المنفعلة)، وTelcordia GR-1221-CORE (ضمان الموثوقية للمكونات البصرية المنفعلة). بالنسبة لمقرنات WDM على وجه التحديد،الاتحاد الدولي للاتصالات-T G.671يغطي خصائص نقل المكونات البصرية والأنظمة الفرعية. عند تقييم البائعين، اسأل ما إذا كانت منتجاتهم قد تم اختبارها وفقًا لهذه المعايير.

خاتمة

تعد قارنة توصيل الألياف الضوئية مكونًا سلبيًا أساسيًا في أي شبكة بصرية - وليست ملحقًا لاحقاً. سواء كنت تقوم بتوزيع إشارات GPON على 64 مشتركًا، أو النقر على 5% من الرابط المباشر للمراقبة، أو دمج الإشارات في مقياس تداخل معملي، أو توجيه الطاقة في شجرة توزيع CATV، فإن قارنة التوصيل التي تختارها تؤثر بشكل مباشر على أداء نظامك وهامشه وموثوقيته.

يعتبر أسلوب الاختيار الأكثر فعالية واضحًا ومباشرًا: ابدأ بتحديد متطلبات تطبيقك، ثم حدد تكوين المنفذ والوظيفة التي تحتاجها (Y أو T أو 2×2 أو شجرة أو نجمة)، واختر تقنية التصنيع المناسبة (FBT للبساطة والتكلفة المنخفضة عند الانقسامات الصغيرة، وPLC للتوحيد وقابلية التوسع عند الانقسامات العالية)، وأخيرًا تحقق من أن المعلمات الستة الرئيسية - فقدان الإدراج، والخسارة الزائدة، ونسبة الانقسام، وخسارة الإرجاع، والاتجاه، وPDL، وطول موجة التشغيل - تلبي جميعها نظامك المواصفات. افعل ذلك، ويصبح اختيار قارنة التوصيل قرارًا هندسيًا وليس لعبة تخمين.

إذا كانت لديك أسئلة محددة حول اختيار المقسم أو قارنة التوصيل المناسبة لمشروعك، فلا تتردد في الإجابة عليهااتصل بفريقنا الهندسيللتوجيه الفني.