مقسم الألياف الضوئية، المعروف أيضًا باسم المقسم البصري، هو جهاز بصري سلبي يستخدم في أنظمة FTTH (الألياف إلى المنزل) لتقسيم إشارة ألياف ضوئية واحدة إلى إشارتين ضوئيتين أو أكثر للخرج وفقًا لنسبة محددة مسبقًا. على سبيل المثال، يقوم المقسم البصري 1x4 بتوزيع الإشارة الضوئية من ألياف واحدة إلى أربعة ألياف بنسبة محددة. على عكس معدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي (WDM) في نظام WDM، الذي يفصل الإشارات الضوئية ذات الأطوال الموجية المختلفة إلى قنوات الطول الموجي المقابلة، يقوم المقسم البصري بتوزيع الإشارة الضوئية بأكملها عبر قنوات متعددة للإرسال.
عند نقل الإشارات الضوئية في ألياف أحادية الوضع، لا تتركز طاقة الضوء بالكامل في قلب الألياف؛ وتنتشر كمية صغيرة من خلال الكسوة القريبة من القلب. وبعبارة أخرى، إذا كانت نوى اثنين من الألياف قريبة بما فيه الكفاية، فإن مجال وضع الضوء المنتشر في أحد الألياف يمكن أن يدخل إلى الآخر، مما يسمح بإعادة تعزيز الإشارة الضوئية في كلا الألياف. تخصيص جديد.
يمكن تصنيف المقسمات الضوئية إلى نوعين وفقًا لمبدأ تشغيلها: المقسمات الضوئية ذات الدليل الموجي المستوي (PLC) والمقسمات البصرية المدببة ثنائية المخروط (FBT)؛ وفقًا لتكوين المنفذ الخاص بها، يمكن تصنيفها إلى: قارنات التوصيل من النوع X (2x2)، وقارنات التوصيل من النوع Y (1x2)، وقارنات التوصيل النجمية (NxN، N>2)، وقارنات التوصيل الشجرية (1xN، N>2)، وما إلى ذلك؛ وفقًا لنسبة الانقسام الخاصة بها، يمكن تصنيفها إلى تقسيم غير منتظم وتقسيم موحد؛ تعتمد طريقة التصنيف الأخرى على الوضع الفردي (1310 نانومتر) والوضع المتعدد (850 نانومتر).
الفاصل البصري FBT... يتم تصنيع الدائرة باستخدام عملية قارنة التوصيل المدببة التقليدية. يتم تجميع اثنين أو أكثر من الألياف الضوئية، بعد إزالة طلائها، معًا ثم صهرها عند درجة حرارة عالية على آلة مستدقة أثناء تمديدها على كلا الجانبين. تتم مراقبة نسبة التقسيم في الوقت الحقيقي. بمجرد تحقيق نسبة الانقسام المطلوبة، تنتهي عملية الذوبان والتمدد. يحتفظ أحد الطرفين بألياف واحدة (يتم قطع الباقي) كمدخل، بينما يعمل الطرف الآخر كطرف متعدد المخرجات. يمكن الحصول على نسب تقسيم مختلفة من خلال التحكم في زاوية تطور الألياف وطول التمدد. أخيرًا، يتم معالجة الجزء المستدق بمادة لاصقة على ركيزة كوارتز وإدخاله في أنبوب من الفولاذ المقاوم للصدأ.
إن المقسمات الضوئية PLC Plane Wave PLC (Planar Lightwave Circuit) عبارة عن أجهزة توزيع الطاقة الضوئية ذات الدليل الموجي متكاملة تعتمد على ركائز الكوارتز، ويتم تصنيعها باستخدام عمليات أشباه الموصلات (الطباعة الحجرية الضوئية، والحفر، والتطوير، وما إلى ذلك). تقوم مقسمات PLC بتقسيم الإشارات الضوئية من ألياف ضوئية واحدة إلى ألياف ضوئية متعددة، مما يحقق توزيعًا موحدًا للطاقة الضوئية. توجد مجموعة الدليل الموجي البصري على السطح العلوي للرقاقة، مما يؤدي إلى دمج وظيفة التقسيم في الشريحة؛ بعد ذلك، يتم ربط مصفوفات الألياف متعددة القنوات بنهايات الإدخال والإخراج عند طرفي الشريحة ويتم تغليفها.
FBT VS المزايا الرئيسية للمقسمات المدببة PLC FBT هي الاستخدام البسيط للمواد الخام، والتكلفة المنخفضة نسبيًا، ومتطلبات المعدات والعمليات الأقل تطلبًا. يمكن مراقبة نسبة التقسيم في الوقت الحقيقي حسب الحاجة، مما يسمح بتصنيع فواصل غير متساوية. العيوب هي: في الوقت الحالي، لا يمكن لتقنية التناقص التدريجي الناضجة سوى إنتاج فواصل تصل إلى 1x4. بالنسبة للأجهزة الأكبر من 1x4، يتم توصيل وحدات 1x2 المتعددة معًا ثم يتم تعبئتها في مبيت مقسم. تدعم مقسمات FBT ثلاثة أطوال موجية فقط: 850 نانومتر، و1310 نانومتر، و1550 نانومتر، مما يجعلها غير متوافقة مع الأطوال الموجية الأخرى.
خصائص المنتج لمقسمات PLC هي: الخسارة غير حساسة لطول الموجة الضوئية، وتلبية متطلبات النقل لأطوال موجية مختلفة (1260 ~ 1650 نانومتر)؛ تقسيم موحد، وتوزيع الإشارات بالتساوي على المستخدمين؛ هيكل مدمج وصغر الحجم. وحدة واحدة... يحتوي الجهاز على عدد كبير من القنوات المقسمة، تصل إلى أكثر من 64: تكلفة أعلى لكل قناة، وكلما زاد عدد القنوات، زادت ميزة التكلفة. العيب هو تكلفتها المرتفعة مقارنة بالمقسمات المدببة ثنائية المخروط المندمجة، خاصة في المقسمات ذات القنوات المنخفضة.
يتكون المقسم البصري PLC من ثلاثة أجزاء: شريحة مقسم بصري ومصفوفات ألياف بصرية مقترنة في كلا الطرفين. ويجب أن تتم محاذاة هذه المكونات الثلاثة بدقة؛ يلعب تصميمها وتجميعها دورًا حاسمًا في استقرار جهاز تقسيم PLC. تستخدم الشريحة تقنية أشباه الموصلات لتطوير دليل موجي مقسم على ركيزة كوارتز. تحتوي الشريحة على دليل موجي واحد للإدخال والإخراج N. بعد ذلك، يتم ربط مصفوفات الألياف الضوئية المدخلة والمخرجة بكلا طرفي الشريحة، ويتم تركيب غلاف لتشكيل مقسم بصري بمدخل واحد ومخرجات N.
يمكن تصميم شرائح PLC Splitter على أنها 1xN و2xN، حيث يكون N عادةً مضاعفًا للرقم 2، مثل 1x2، 1x4، 1x8، 1x16، 1x32، 1x64؛ والمقسمات غير الموزعة بشكل موحد، مثل 1x3، 1x5، 1x9، وما إلى ذلك. مع ارتفاع الطلب على FTTR (الألياف إلى الغرفة)، سيصبح تطبيق مقسمات الطاقة غير الموزعة بشكل موحد منتشرًا على نطاق واسع، وستصبح عملية التصنيع أكثر صعوبة. تتمتع شرائح الفاصل البصري PLC بمزايا مثل التكلفة المنخفضة والموثوقية العالية والمرونة العالية وقابلية التوسع، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لسيناريوهات التطبيقات المختلفة مثل أنظمة النقل وتكامل الشبكات والوصول إلى النطاق العريض واتصالات الألياف الضوئية وخدمات الوسائط المتعددة.
مقسم PLC يحافظ على الاستقطاب يدرك مقسم PLC الذي يحافظ على الاستقطاب بشكل أساسي... مع الحفاظ على حالة الاستقطاب، يتم تقسيم طاقة الإدخال بشكل موحد، باستخدام مصفوفة ألياف أحادية القناة تحافظ على الاستقطاب كمدخل ومجموعة ألياف متعددة القنوات تحافظ على الاستقطاب كمخرج. يظل استقطاب الموجة الاستقطابية الخطية المنبعثة في الألياف دون تغيير أثناء الانتشار، ولا يوجد سوى القليل أو لا يوجد اقتران متقاطع بين أوضاع الاستقطاب، وبالتالي تحقيق اقتران يحافظ على الاستقطاب وتقسيم الحزمة. عادة، يتم استخدام ألياف الباندا. تستخدم المقسمات الضوئية PLC بشكل أساسي في التطبيقات الخاصة التي تتطلب صيانة الاستقطاب، مثل أنظمة استشعار الألياف الضوئية أو الاتصالات المتماسكة.
تتضمن مؤشرات الأداء التي تؤثر على المقسمات الضوئية عمومًا ما يلي:
فقدان الإدراج فقدان الإدراج (IL):تشير خسارة الإدخال إلى انخفاض الطاقة الضوئية عند منفذ إخراج محدد بالنسبة إلى إجمالي الطاقة الضوئية المدخلة عند الطول الموجي التشغيلي لجهاز تقسيم PLC. ببساطة، إنها خسارة الديسيبل لكل مخرج بالنسبة إلى الإدخال. بشكل عام، كلما انخفضت خسارة الإدراج، كان أداء المقسم أفضل.
خسارة العودة:تشير خسارة الإرجاع إلى النسبة بالديسيبل للضوء المنعكس (الضوء المبعثر الذي ينتقل باستمرار إلى الإدخال) إلى ضوء الإدخال عند اتصال الألياف الضوئية. يعد فقدان الإرجاع العالي أفضل لتقليل تأثير الضوء المنعكس على مصدر الضوء والنظام.
الاتجاهية:تشير الاتجاهية إلى نسبة الطاقة الضوئية الناتجة عند نهاية ضوء عدم الحقن إلى طاقة ضوء الحقن (الطول الموجي المقاس) على نفس الجانب من جهاز تقسيم PLC أثناء التشغيل العادي.
الخسارة المعتمدة على الاستقطاب:تشير الخسارة المعتمدة على الاستقطاب إلى الحد الأقصى للتغير في الطاقة الضوئية الناتجة عند كل منفذ إخراج لجهاز تقسيم PLC عندما تتغير حالة الاستقطاب للإشارة الضوئية المرسلة عبر حالة الاستقطاب بأكملها.
عزل:يشير العزل إلى قدرة مقسم الألياف الضوئية على عزل الإشارات الضوئية في مسارات بصرية أخرى من مسار بصري معين.
حقوق الطبع والنشر @ 2020 شركة Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - وحدات الألياف البصرية الصينية، ومصنعي أجهزة الليزر المقترنة بالألياف، وموردي مكونات الليزر، جميع الحقوق محفوظة.
