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Ein High-Tech-Unternehmen, das sich auf die Forschung und Entwicklung von Glasfaserkommunikation und -herstellung spezialisiert hat.
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Ein High-Tech-Unternehmen, das sich auf die Forschung und Entwicklung von Glasfaserkommunikation und -herstellung spezialisiert hat.
Was ist ein PLC-Splitter?
Ein PLC-Splitter ist ein passives optisches Bauelement, das auf der Planar Lightwave Circuit-Technologie basiert. Er besteht aus drei Hauptschichten: einem Substrat, einem Wellenleiter und einer Schutzabdeckung. Der eingebettete Wellenleiter ist für die Teilungsfunktion entscheidend, da er die präzise Steuerung und Verteilung des Lichts ermöglicht. Diese Technologie gewährleistet eine hohe Gleichmäßigkeit der Signalaufteilung. PLC-Splitter unterstützen zudem eine Vielzahl standardisierter Teilungsverhältnisse, beispielsweise 1:4, 1:8 bis hin zu 1:64, und sind in verschiedenen Bauformen erhältlich, darunter blanke Faser-, blocklose, Fanout- und Mini-Plug-in-Varianten.
Was ist ein FBT-Splitter?
Ein FBT-Splitter (Fused Biconical Taper) nutzt ein klassisches Fertigungsverfahren, bei dem optische Fasern miteinander verschmolzen und verjüngt werden. Der Prozess beginnt mit dem Ausrichten und Erhitzen mehrerer Fasern an einem präzisen Punkt, um einen Kopplungsbereich zu erzeugen. Aufgrund der Empfindlichkeit dieser Verschmelzungszone wird sie zunächst in ein schützendes Substratrohr, typischerweise aus Epoxidharz und Quarzglas, eingebettet. Diese Anordnung wird anschließend in ein robustes Edelstahlrohr eingesetzt und zur Gewährleistung der Langlebigkeit hermetisch mit Silikon abgedichtet. Als ausgereifte Technologie wurden FBT-Splitter kontinuierlich weiterentwickelt und bieten eine äußerst zuverlässige und kostengünstige passive optische Lösung.
FBT-Splitter vs. PLC-Splitter: Worin liegen die Unterschiede?
1. Produktionsprozess
Der PLC-Splitter wird mithilfe von Halbleiterintegrationstechniken hergestellt. Er ist auf einem Quarzsubstrat aufgebaut, auf dem präzise optische Wellenleiterschaltungen durch Fotolithografie, Ätzung und Entwicklung erzeugt werden. Anschließend werden die Ein- und Ausgänge mit Mehrkanal-Faserarrays gekoppelt und verkapselt. Der gesamte Produktionsprozess orientiert sich eng an der Methodik der Herstellung integrierter Schaltungen.
Bei der Herstellung eines FBT-Kopplers werden zwei oder mehr abisolierte Glasfasern miteinander verdrillt und einer Hochtemperaturflamme ausgesetzt. Durch bidirektionales Dehnen werden sie verschmolzen und verjüngt, wobei das Teilungsverhältnis in Echtzeit überwacht wird. Sobald das Zielverhältnis erreicht ist, wird der Dehnungsvorgang gestoppt und überschüssige Faser entfernt, sodass nur noch die Ein- und Ausgänge übrig bleiben. Der verjüngte Bereich wird anschließend auf einem Quarzsubstrat befestigt und in ein Edelstahlrohr eingesetzt. Dieses Verfahren ist stark von der Erfahrung des Bedieners und der Genauigkeit der Ausrüstung abhängig.
2. Lichtspaltungsprinzip
Durch die Nutzung des integrierten optischen Wellenleiterarrays auf seinem Chip erzielt der PLC-Splitter eine gleichmäßige Energieverteilung des Eingangslichts, indem er das Brechungsindexprofil im Schaltkreis präzise anpasst. Diese kontrollierte Ausbreitung leitet das Signal mit hoher Konsistenz zu jedem Ausgangsport.
Der FBT-Splitter nutzt die Kopplung des evaneszenten Feldes zwischen optischen Fasern. Werden zwei Faserkerne nahe beieinandergeführt, verschmolzen und verjüngt, überlappen und interagieren ihre optischen Modenfelder. Durch präzise Steuerung der Strecklänge und des Verdrillungswinkels während des Verjüngungsprozesses lässt sich der Kopplungsgrad anpassen und somit die gewünschte optische Leistungsverteilung erzielen.
3. Teilungskapazität
Die PLC-Technologie eignet sich hervorragend für Anwendungen mit hohem Fan-Out und unterstützt bis zu 1×64 Splits und mehr in einem einzigen kompakten Modul. Diese Skalierbarkeit führt zu einer attraktiven Kostenstruktur: Je höher das Split-Verhältnis, desto größer der Kostenvorteil pro Kanal. Sie bietet flexible Portkonfigurationen in standardmäßigen geometrischen Progressionen (z. B. 1×2, 1×4, 1×8, 1×16, 1×64; 2×4, 2×8, 2×16, 2×32, 2×64).
Im Gegensatz zur PLC-Technologie ist das konventionelle FBT-Fertigungsverfahren grundsätzlich auf wenige Ausgänge (hauptsächlich 1×2 und bis zu 1×4) pro Sicherungsstufe beschränkt. Die Herstellung eines Geräts wie eines 1×8-Splitters erfordert die Verbindung mehrerer einfacher 1×2-Module in einem gemeinsamen Gehäuse, was zu einem komplexeren Montageprozess führt. Ein wesentlicher Vorteil von FBT ist seine Vielseitigkeit bei der Herstellung einer breiten Palette asymmetrischer Teilungsverhältnisse (z. B. 1×N, 2×N).
4. Teilungsverhältnis
PLC-Splitter sind überwiegend für eine gleichmäßige Leistungsaufteilung ausgelegt. Beispielsweise kann ein 1×2-PLC-Splitter nur ein Aufteilungsverhältnis von 50:50 erreichen.
FBT-Splitter unterstützen eine flexible Stromverteilung mit anpassbaren Verhältnissen wie 1:99, 2:98, 20:80 und 30:70, die auf spezifische Anwendungsszenarien zugeschnitten werden können.
5. Wellenlängenbereich
Der PLC-Splitter zeichnet sich durch ein breites Betriebsfenster von 1260 nm bis 1650 nm aus. Dieses Spektrum deckt alle wichtigen Telekommunikationsbänder ab: das O-Band (1260–1360 nm), das E-Band (1360–1460 nm), das S-Band (1460–1530 nm), das C-Band (1530–1565 nm) und das L-Band (1565–1625 nm). Diese Breitbandfähigkeit ermöglicht die Kompatibilität mit Mehrwellenlängen- und CWDM/DWDM-Übertragungssystemen.
Der FBT-Splitter ist für den Betrieb mit drei diskreten Wellenlängen ausgelegt: 850 nm, 1310 nm und 1550 nm. Diese entsprechen den Standardwellenlängen für Multimode-Kurzstreckenübertragung, Singlemode-Zugangsnetze bzw. Langstrecken-Backbone-Netze. Aufgrund dieser begrenzten Wellenlängenunterstützung kann er das für Vollbandanwendungen erforderliche breite Spektrum nicht abdecken.
6. Anwendungsszenarien
PLC-Splitter eignen sich ideal für großflächige, leistungsstarke optische Netzwerke. Zu den wichtigsten Anwendungsbereichen zählen Fiber-to-the-Home (FTTH) und passive optische Netzwerke (PON) wie GPON/EPON, 5G-Fronthaul in CRAN-Architekturen, Leaf-Spine-Verbindungen in Rechenzentren sowie polarisationssensitive Fasersensorsysteme – allesamt Anwendungen, die hohe Stabilität, gleichmäßige Signalaufteilung und Breitbandleistung erfordern.
Der FBT-Splitter wird primär in kleinen, kostensensiblen Anwendungen eingesetzt, bei denen eine flexible Aufteilung mit wenigen Kanälen ausreicht. Typische Anwendungsfälle sind Glasfaser-LANs für kleine Unternehmen, Signalverzweigungen in Überwachungs- oder Kabelfernsehnetzen sowie temporäre Aufbauten für Tests oder den Einsatz in Randnetzen, insbesondere bei geringer Kanalanzahl (z. B. 1×2, 1×3, 1×4).
7. Betriebstemperatur
SPS: -40 °C bis 85 °C
FBT: -5 °C bis 75 °C
8. Kosten
Nach Chinas Durchbruch in der SPS-Chiptechnologie sind die Kosten für SPS-Geräte stetig gesunken. So gibt es beispielsweise keinen Preisunterschied mehr zwischen 1×2-SPS-Splittern und 1×2-FBT-Kopplern. Darüber hinaus ist der Preisvorteil von SPS-Splittern umso größer, je höher die Anzahl der Verzweigungsports ist.
Abschluss
Obwohl FBT- und PLC-Lichtwellenleitersplitter eine ähnliche Bauform aufweisen, unterscheiden sich ihre zugrundeliegenden Technologien und Leistungsspezifikationen erheblich. Die Einführung der PLC-Technologie stellt einen bedeutenden Fortschritt dar und hat sich als Lösung mit höherer Zuverlässigkeit als herkömmliche FBT-Lichtwellenleitersplitter etabliert. Für Anwendungen, die hohe Teilungsverhältnisse, kompakte Bauweise und geringe Einfügedämpfung erfordern, ist der PLC-Lichtwellenleitersplitter die bevorzugte Option.
