مؤسسة ذات تقنية عالية متخصصة في البحث والتطوير في مجال اتصالات وتصنيع الألياف الضوئية.
لغة
مؤسسة ذات تقنية عالية متخصصة في البحث والتطوير في مجال اتصالات وتصنيع الألياف الضوئية.
ما هو جهاز تقسيم PLC؟
يُعرَّف مُقسِّم PLC بأنه جهاز بصري سلبي يستخدم تقنية الدوائر الضوئية المستوية. يتكون هيكله من ثلاث طبقات أساسية: طبقة أساسية، ودليل موجي، وغطاء واقٍ. يُعد الدليل الموجي المدمج عنصرًا بالغ الأهمية لوظيفة التقسيم، حيث يُمكّنه من التحكم الدقيق في الضوء وتوزيعه. تضمن هذه التقنية تقسيم الإشارات بتجانس عالٍ. علاوة على ذلك، تدعم مُقسِّمات PLC نطاقًا واسعًا من نسب التقسيم القياسية، مثل 1:4 و1:8 وصولًا إلى 1:64، وتتوفر بأشكال مختلفة، بما في ذلك الألياف العارية، والمُقسِّمات غير المُغطاة، والمُقسِّمات المُتفرِّعة، والمُقسِّمات الصغيرة القابلة للتوصيل.
ما هو جهاز تقسيم FBT؟
يستخدم مُقسِّم FBT (المخروط المزدوج المدمج) تقنية تصنيع تقليدية حيث تُدمج الألياف الضوئية وتُشكّل مخروطًا مدببًا معًا. تبدأ العملية بمحاذاة وتسخين عدة ألياف عند نقطة دقيقة لإنشاء منطقة اقتران. نظرًا لحساسية هذه المنطقة المدمجة، تُغلّف أولًا داخل أنبوب ركيزة واقٍ، يتكون عادةً من الإيبوكسي والسيليكا. ثم يُوضع هذا التجميع في أنبوب متين من الفولاذ المقاوم للصدأ ويُغلق بإحكام باستخدام السيليكون لضمان المتانة. وباعتبارها تقنية ناضجة، شهدت مُقسِّمات FBT تحسينات مستمرة، مما يوفر حلًا بصريًا سلبيًا عالي الموثوقية وفعال من حيث التكلفة.
مقسم FBT مقابل مقسم PLC: ما هي الاختلافات؟
1. عملية الإنتاج
يُصنع مُقسّم PLC باستخدام تقنيات تكامل أشباه الموصلات. ويُبنى على ركيزة من الكوارتز، حيث تُصنع دوائر الموجات الضوئية الدقيقة من خلال عمليات الطباعة الضوئية والحفر والتظهير. بعد ذلك، تُوصل أطراف الإدخال والإخراج بمصفوفات ألياف متعددة القنوات وتُغلّف. وتتبع عملية إنتاجه بالكامل منهجية تصنيع الدوائر المتكاملة.
في تصنيع موصل الألياف الضوئية، تُلفّ أليافتان ضوئيتان أو أكثر معًا وتُعرّض للهب ذي درجة حرارة عالية. تُدمج الألياف وتُشكّل مخروطًا عن طريق شدّها ثنائي الاتجاه مع مراقبة نسبة التقسيم في الوقت الفعلي. يتوقف الشدّ بمجرد الوصول إلى النسبة المطلوبة، ويُزال الجزء الزائد من الألياف، فلا يتبقى سوى منفذي الإدخال والإخراج. ثم تُثبّت المنطقة المخروطية على ركيزة من الكوارتز وتُوضع داخل أنبوب من الفولاذ المقاوم للصدأ. تعتمد هذه الطريقة بشكل كبير على مهارة المشغل ودقة المعدات.
2. مبدأ انقسام الضوء
بفضل استخدام مصفوفة الموجهات الضوئية المدمجة في شريحتها، يحقق مقسم PLC توزيعًا متجانسًا للطاقة للضوء الداخل من خلال هندسة دقيقة لملف معامل الانكسار عبر الدائرة. ويوجه هذا الانتشار المتحكم به الإشارة إلى كل منفذ إخراج بدقة عالية.
يعمل مُقسِّم FBT بناءً على تأثير اقتران المجال المتلاشي بين الألياف الضوئية. فعندما يتم تقريب لبّين من الألياف، ثم دمجهما وتضييقهما، تتداخل مجالات نمطهما الضوئي وتتفاعل. ومن خلال التحكم الدقيق في طول التمدد وزاوية الالتواء أثناء عملية التضييق، يتم ضبط درجة الاقتران، وبالتالي تحقيق التوزيع المطلوب للطاقة الضوئية.
3. قدرة التقسيم
تتفوق تقنية PLC في التطبيقات التي تتطلب توزيعًا عاليًا، حيث تدعم ما يصل إلى 1×64 تقسيمًا وأكثر في وحدة واحدة صغيرة الحجم. وتُترجم هذه القابلية للتوسع إلى هيكل تكلفة تنافسي: فكلما زادت نسبة التقسيم، زادت ميزة التكلفة لكل قناة. كما توفر هذه التقنية تكوينات منافذ مرنة ضمن تتابعات هندسية قياسية (مثل: 1×2، 1×4، 1×8، 1×16، 1×64؛ 2×4، 2×8، 2×16، 2×32، 2×64).
على عكس تقنية PLC، فإن طريقة التصنيع التقليدية بتقنية FBT مقيدة أساسًا بمخرجات قنوات منخفضة (بشكل أساسي 1×2 وحتى 1×4) لكل مرحلة مدمجة. يتطلب بناء جهاز مثل مقسم 1×8 ربط عدة وحدات 1×2 أساسية داخل حزمة مشتركة، مما يؤدي إلى عملية تجميع أكثر تعقيدًا. من المزايا البارزة لتقنية FBT مرونتها في إنتاج نطاق واسع من نسب التقسيم غير المتماثلة (مثل 1×N و2×N).
4. نسبة التقسيم
صُممت مُقسّمات PLC بشكل أساسي لتوزيع الطاقة بالتساوي. على سبيل المثال، لا يمكن لمُقسّم PLC 1×2 تحقيق نسبة توزيع طاقة تزيد عن 50:50.
تدعم مقسمات FBT توزيع الطاقة المرن، مع نسب قابلة للتخصيص مثل 1:99 و2:98 و20:80 و30:70، والتي يمكن تخصيصها لسيناريوهات تطبيق محددة.
5. نطاق تغطية الطول الموجي
يتميز مُقسّم PLC بنطاق تشغيل واسع يمتد من 1260 نانومتر إلى 1650 نانومتر. يغطي هذا الطيف جميع نطاقات الاتصالات الرئيسية: النطاق O (1260-1360 نانومتر)، والنطاق E (1360-1460 نانومتر)، والنطاق S (1460-1530 نانومتر)، والنطاق C (1530-1565 نانومتر)، والنطاق L (1565-1625 نانومتر). يُمكّن هذا الأداء واسع النطاق من التوافق مع أنظمة الإرسال متعددة الأطوال الموجية وأنظمة الإرسال بتقسيم الطول الموجي الخشن/الدقيق (CWDM/DWDM).
صُمم مُقسِّم FBT للعمل بثلاثة أطوال موجية منفصلة: 850 نانومتر، و1310 نانومتر، و1550 نانومتر. تتوافق هذه الأطوال الموجية مع الأطوال الموجية القياسية لنقل البيانات متعدد الأنماط لمسافات قصيرة، وشبكات الوصول أحادية النمط، وشبكات العمود الفقري لمسافات طويلة، على التوالي. يمنع هذا الدعم المحدود للأطوال الموجية الجهاز من تغطية الطيف الواسع المطلوب لتطبيقات النطاق الكامل.
6. سيناريوهات التطبيق
تُعدّ مُقسّمات PLC مثالية للشبكات الضوئية واسعة النطاق وعالية الأداء. تشمل التطبيقات الرئيسية تقنية الألياف إلى المنزل (FTTH) والشبكات الضوئية السلبية (PON) مثل GPON/EPON، وشبكات الجيل الخامس الأمامية في بنى CRAN، ووصلات مراكز البيانات من نوع Leaf-Spine، وأنظمة استشعار الألياف الحساسة للاستقطاب - وكلها تتطلب استقرارًا عاليًا، وتقسيمًا موحدًا، وأداءً واسع النطاق.
يُستخدم مُقسّم FBT بشكل أساسي في التطبيقات صغيرة النطاق والحساسة للتكلفة، حيث يكون تقسيم القنوات المرن والمنخفض كافيًا. تشمل حالات الاستخدام النموذجية شبكات LAN بالألياف الضوئية للمؤسسات الصغيرة، وتفرع الإشارة في شبكات المراقبة أو CATV، والإعدادات المؤقتة للاختبار أو نشر الشبكات الطرفية، لا سيما عندما يكون عدد القنوات المقسمة منخفضًا (مثل 1×2، 1×3، 1×4).
7. درجة حرارة التشغيل
وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC): من -40 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية
درجة حرارة التشغيل: من -5 درجة مئوية إلى 75 درجة مئوية
8. التكلفة
بعد أن حققت الصين طفرة في تكنولوجيا رقائق PLC، انخفضت تكلفة أجهزة PLC بشكل مطرد. على سبيل المثال، لم يعد هناك فرق في السعر بين مقسمات PLC 1×2 وموصلات FBT 1×2. علاوة على ذلك، كلما زاد عدد منافذ التقسيم، زادت الميزة السعرية لمقسمات PLC.
خاتمة
على الرغم من تشابه الحجم الخارجي لمقسمات الإشارة الضوئية FBT وPLC، إلا أن تقنياتها الأساسية ومواصفات أدائها تختلف اختلافًا كبيرًا. يُمثل إدخال تقنية PLC نقلة نوعية في هذا المجال، إذ أثبتت جدارتها كحل يوفر موثوقية أعلى من مقسمات FBT التقليدية. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب نسب تقسيم عالية، وحجمًا صغيرًا، وفقدًا منخفضًا للإدخال، يُعد مقسم PLC الخيار الأمثل.
