شرکتی با فناوری پیشرفته و متخصص در تحقیق و توسعه ارتباطات فیبر نوری و تولید.
زبان
شرکتی با فناوری پیشرفته و متخصص در تحقیق و توسعه ارتباطات فیبر نوری و تولید.
اسپلیتر PLC چیست؟
اسپلیتر PLC به عنوان یک دستگاه نوری غیرفعال با استفاده از فناوری Planar Lightwave Circuit تعریف میشود. ساختار آن از سه لایه اصلی تشکیل شده است: یک زیرلایه، یک موجبر و یک درب محافظ. موجبر تعبیه شده برای عملکرد تقسیم بسیار مهم است و آن را قادر میسازد تا نور را به طور دقیق کنترل و توزیع کند. این فناوری تضمین میکند که سیگنالها با یکنواختی بالا تقسیم میشوند. علاوه بر این، اسپلیترهای PLC از طیف گستردهای از نسبتهای تقسیم استاندارد، مانند ۱:۴، ۱:۸، تا ۱:۶۴ پشتیبانی میکنند و در انواع مختلفی از جمله فیبر لخت، بدون بلوک، فنآوت و مینی پلاگین موجود هستند.
اسپلیتر FBT چیست؟
یک تقسیمکننده FBT (Fused Biconical Taper) از یک تکنیک تولید کلاسیک استفاده میکند که در آن فیبرهای نوری به هم جوش داده شده و به هم متصل میشوند. این فرآیند با تراز کردن و گرم کردن چندین فیبر در یک نقطه دقیق برای ایجاد یک ناحیه جفت شده آغاز میشود. با توجه به ظرافت ذاتی این ناحیه جوش خورده، ابتدا درون یک لوله محافظ زیرلایه، که معمولاً از اپوکسی و سیلیس تشکیل شده است، محصور میشود. سپس این مجموعه در یک لوله فولادی ضد زنگ محکم قرار میگیرد و برای دوام بیشتر با سیلیکون به صورت هرمتیک آببندی میشود. تقسیمکنندههای FBT به عنوان یک فناوری بالغ، شاهد بهبودهای مداوم بودهاند و یک راهحل نوری غیرفعال بسیار قابل اعتماد و مقرون به صرفه ارائه میدهند.
اسپلیتر FBT در مقابل اسپلیتر PLC: تفاوتها چیست؟
۱. فرآیند تولید
اسپلیتر PLC با استفاده از تکنیکهای ادغام نیمههادی تولید میشود. این دستگاه بر روی یک زیرلایه کوارتز ساخته شده است، جایی که مدارهای موجبر نوری دقیق از طریق فرآیندهای فوتولیتوگرافی، حکاکی و توسعه ساخته میشوند. متعاقباً، انتهای ورودی و خروجی با آرایههای فیبر چند کاناله جفت شده و بستهبندی میشوند. کل فرآیند تولید آن از نزدیک از روش تولید مدار مجتمع پیروی میکند.
در ساخت یک کوپلر FBT، دو یا چند فیبر نوری لخت شده به هم پیچیده شده و در معرض شعلهای با دمای بالا قرار میگیرند. آنها با کشش دو طرفه ذوب شده و باریک میشوند، در حالی که نسبت تقسیم به صورت بلادرنگ کنترل میشود. کشش پس از دستیابی به نسبت هدف متوقف میشود و فیبر اضافی برداشته میشود و فقط پورتهای ورودی و خروجی باقی میمانند. سپس ناحیه مخروطی روی یک زیرلایه کوارتز محکم شده و درون یک لوله استیل ضد زنگ قرار میگیرد. این روش به شدت به مهارت اپراتور و دقت تجهیزات بستگی دارد.
۲. اصل تجزیه نور
با استفاده از آرایه موجبر نوری یکپارچه روی تراشه خود، تقسیمکننده PLC با مهندسی دقیق پروفیل ضریب شکست در مدار، توزیع انرژی یکنواختی از نور ورودی را به دست میآورد. این انتشار کنترلشده، سیگنال را با ثبات بالا به هر پورت خروجی هدایت میکند.
تقسیمکننده FBT بر اساس اثر کوپلینگ میدان ناپایدار بین فیبرهای نوری عمل میکند. هنگامی که دو هسته فیبر در مجاورت هم قرار میگیرند، ذوب میشوند و باریک میشوند، میدانهای مد نوری آنها همپوشانی و تعامل دارند. با کنترل دقیق طول کشش و زاویه پیچش در طول فرآیند باریک شدن، درجه کوپلینگ تنظیم میشود و در نتیجه توزیع مطلوب توان نوری حاصل میشود.
۳. ظرفیت تقسیم
فناوری PLC در کاربردهایی که نیاز به خروجی بالا دارند، برتری دارد و از تقسیمبندی تا ۱×۶۴ و بالاتر در یک ماژول فشرده پشتیبانی میکند. این مقیاسپذیری به یک ساختار هزینه جذاب تبدیل میشود: هرچه نسبت تقسیم بالاتر باشد، مزیت هزینه در هر کانال بیشتر است. این فناوری پیکربندیهای پورت انعطافپذیر را در تصاعدهای هندسی استاندارد ارائه میدهد (مثلاً ۱×۲، ۱×۴، ۱×۸، ۱×۱۶، ۱×۶۴؛ ۲×۴، ۲×۸، ۲×۱۶، ۲×۳۲، ۲×۶۴).
برخلاف فناوری PLC، روش تولید مرسوم FBT اساساً به خروجیهای کم کانال (عمدتاً 1×2 و تا 1×4) در هر طبقه فیوزدار محدود میشود. ساخت دستگاهی مانند اسپلیتر 1×8 مستلزم اتصال چندین ماژول پایه 1×2 در یک بسته مشترک است که منجر به فرآیند مونتاژ پیچیدهتری میشود. یکی از مزایای قابل توجه FBT، تطبیقپذیری آن در تولید طیف گستردهای از نسبتهای تقسیم نامتقارن (مثلاً 1×N، 2×N) است.
۴. نسبت تقسیم
اسپلیترهای PLC عمدتاً برای تقسیم توان برابر طراحی شدهاند. برای مثال، یک اسپلیتر PLC با اندازه ۱×۲ فقط میتواند به نسبت تقسیم ۵۰:۵۰ دست یابد.
اسپلیترهای FBT از توزیع برق انعطافپذیر، با نسبتهای قابل تنظیم مانند ۱:۹۹، ۲:۹۸، ۲۰:۸۰ و ۳۰:۷۰ پشتیبانی میکنند که میتوانند متناسب با سناریوهای کاربردی خاص تنظیم شوند.
۵. محدوده پوشش طول موج
اسپلیتر PLC یک پنجره عملیاتی وسیع از 1260 نانومتر تا 1650 نانومتر را نشان میدهد. این طیف به طور جامع تمام باندهای اصلی مخابراتی را پوشش میدهد: باند O (1260-1360 نانومتر)، باند E (1360-1460 نانومتر)، باند S (1460-1530 نانومتر)، باند C (1530-1565 نانومتر) و باند L (1565-1625 نانومتر). چنین عملکرد پهنای باندی، سازگاری با سیستمهای انتقال چند طول موجی و مالتیپلکسینگ تقسیم طول موج درشت/ریز (CWDM/DWDM) را ممکن میسازد.
اسپلیتر FBT برای کار در سه طول موج گسسته طراحی شده است: 850 نانومتر، 1310 نانومتر و 1550 نانومتر. این طول موجها به ترتیب مطابق با طول موجهای استاندارد برای انتقال چند حالته در فواصل کوتاه، شبکههای دسترسی تک حالته و شبکههای بکبن در مسافتهای طولانی هستند. این پشتیبانی محدود از طول موج، مانع از پوشش طیف وسیعی از کاربردهای باند کامل میشود.
۶. سناریوهای کاربردی
اسپلیترهای PLC برای شبکههای نوری با کارایی بالا و در مقیاس بزرگ ایدهآل هستند. کاربردهای کلیدی شامل فیبر به خانه (FTTH) و شبکههای نوری غیرفعال (PON) مانند GPON/EPON، 5G fronthaul در معماریهای CRAN، اتصالات داخلی leaf-spine مراکز داده و سیستمهای حسگر فیبر حساس به قطبش است که همگی به پایداری بالا، تقسیم یکنواخت و عملکرد پهنای باند نیاز دارند.
اسپلیتر FBT عمدتاً در کاربردهای کوچک و حساس به هزینه که در آنها تقسیمبندی انعطافپذیر و کم کانال کافی است، به کار گرفته میشود. موارد استفاده معمول شامل شبکههای محلی فیبر نوری برای شرکتهای کوچک، انشعاب سیگنال در شبکههای نظارتی یا CATV و تنظیمات موقت برای آزمایش یا استقرار شبکه لبه، به ویژه در مواردی که تعداد تقسیمبندیها کم است (مثلاً ۱×۲، ۱×۳، ۱×۴) میشود.
۷. دمای عملیاتی
PLC: -40 درجه سانتیگراد تا 85 درجه سانتیگراد
FBT: -5 درجه سانتیگراد تا 75 درجه سانتیگراد
۸. هزینه
پس از اینکه چین در فناوری تراشه PLC به موفقیت چشمگیری دست یافت، هزینه دستگاههای PLC به طور پیوسته در حال کاهش بوده است. به عنوان مثال، دیگر هیچ تفاوت هزینهای بین اسپلیتر PLC 1×2 و کوپلر FBT 1×2 وجود ندارد. علاوه بر این، هرچه تعداد پورتهای تقسیم بیشتر باشد، مزیت قیمتی اسپلیتر PLC بیشتر است.
نتیجهگیری
اگرچه اسپلیترهای نوری FBT و PLC ممکن است از نظر ظاهری مشابه باشند، اما فناوریهای زیربنایی و مشخصات عملکرد آنها تفاوت قابل توجهی دارد. معرفی فناوری PLC پیشرفت قابل توجهی در این زمینه را نشان میدهد و خود را به عنوان راهکاری با قابلیت اطمینان بالاتر نسبت به اسپلیترهای FBT سنتی تثبیت کرده است. برای کاربردهایی که نیاز به نسبت تقسیم بالا، اندازه جمع و جور و تلفات ورودی کم دارند، اسپلیتر PLC باید گزینه ارجح باشد.
