Оптические сплиттеры - это устройства, которые позволяют разветвлять оптический сигнал на несколько выходов. Они широко используются в волоконно-оптических линиях связи, так как позволяют подключать несколько абонентов к одному оптическому волокну.
Сплиттеры бывают пассивными и активными. Пассивные сплиттеры просто делят мощность входного оптического сигнала между выходами без усиления. Активные сплиттеры имеют встроенный оптический усилитель, который компенсирует потери при делении сигнала.
Виды оптических сплиттеров
Существует несколько разновидностей оптических сплиттеров:
- По количеству входов и выходов: 1x2, 1x4, 1x8, 1x16, 1x32 и т.д.
- По типу волокна: одномодовые и многомодовые.
- По конструкции: в виде отдельных устройств, встроенные в оптические патч-панели.
Наиболее распространены сплиттеры 1x2 и 1x4, которые используются для разветвления сигнала на конечных участках сети. Сплиттеры с большим количеством выходов применяются на узлах и магистралях.
Принцип работы
Оптический сплиттер делит мощность входящего сигнала между всеми выходами. Например, сплиттер 1x2 делит мощность пополам между двумя выходами. Сплиттер 1x4 делит ее на 4 равные части и т.д.
При этом неизбежны определенные потери сигнала. Чем больше число выходов, тем выше потери. Например, потери сплиттера оптический сплиттер 1x2 составляют около 3 дБ, а у 1x32 могут достигать 15 дБ.
Для компенсации потерь в активных сплиттерах используются встроенные оптические усилители, которые усиливают сигнал перед делением. Это позволяет получить на выходах практически такой же уровень сигнала, как на входе.
Применение сплиттеров
Оптические сплиттеры находят широкое применение в волоконно-оптических сетях связи:
- Для организации разветвленной абонентской сети.
- Для подключения нескольких устройств к одному порту оптического коммутатора.
- В распределительных шкафах для объединения нескольких оптических патч-кордов.
- В измерительных приборах для деления сигнала.
Кроме того, сплиттеры могут служить запасным путем передачи данных в кольцевых топологиях сети. При обрыве на одном из плеч колец сигнал автоматически пойдет по другому плечу через сплиттер.
Выбор сплиттера
При выборе оптического сплиттера нужно учитывать:
- Требуемое количество и тип оптических портов.
- Потери сигнала и необходимость использования усилителя.
- Тип и показатель преломления оптического волокна.
- Габаритные размеры и способ монтажа.
Для небольших сетей чаще используют компактные сплиттеры 1x2 или 1x4. В магистральных и транспортных сетях применяют высокопортовые сплиттеры 1x8, 1x16, 1x32 в 19-дюймовом конструктиве.
Монтаж и подключение
Монтаж оптических сплиттеров не представляет сложности. Компактные сплиттеры устанавливаются в оптические распределительные коробки, шкафы, на стойки и патч-панели. 19-дюймовые сплиттеры монтируются в специальные стойки или шкафы.
Подключение выполняется с помощью пигтейлов или оптических патч-кордов со стороны входа и выходов. Необходимо соблюдать полярность и маркировку оптических волокон. После подключения проводят измерение ослабления сигнала на всех выходах.
Правильно подобранный и установленный оптический сплиттер позволяет оптимально организовать структуру оптической сети и обеспечить надежную передачу данных абонентам.
Техническое обслуживание
Оптические сплиттеры не требуют особого технического обслуживания в процессе эксплуатации. Однако рекомендуется периодически проверять целостность и чистоту мест соединения оптических волокон, а также контролировать значения затухания сигнала на выходах.
При обнаружении резкого увеличения затухания необходимо проверить и при необходимости заменить используемые оптические патч-корды. Также возможна замена самого сплиттера в случае выхода его из строя.
Соблюдение правил эксплуатации и своевременное техническое обслуживание позволяют оптическим сплиттерам надежно функционировать в течение длительного времени.
Помимо стандартных конструкций, существуют и более сложные типы оптических сплиттеров для решения нестандартных задач.
Оптические сплиттеры PLC
Одним из таких устройств являются PLC-сплиттеры (Planar Lightwave Circuit - планарная оптическая схема). В них функция разветвления реализуется на основе интегральной оптической схемы.
PLC-сплиттеры отличаются очень компактными размерами и возможностью выполнения практически любой конфигурации разветвления. Например, нестандартные схемы 1x3, 1x5, 1x7 и т.д. Это делает их незаменимыми в решении специфических задач.
Многоканальные сплиттеры
Для магистральных многоканальных оптических линий связи применяются многоканальные сплиттеры. Например, 4х16 означает, что такой сплиттер имеет 4 входа и 16 выходов.
Многоканальные сплиттеры позволяют объединять и распределять несколько оптических сигналов разных длин волн. Это обеспечивает эффективное построение высокоскоростных магистральных сетей.
Сплиттеры с разными потерями
Еще одна разновидность - сплиттеры с неравномерным делением мощности. Например, 1x2 сплиттер с потерями 3 дБ и 8 дБ на разных выходах.
Такие сплиттеры нужны в случаях, когда требуется подать большую часть мощности на один выход, а оставшуюся - на другие выходы. Часто используется в системах CATV для разветвления на магистраль и абонентов.
WDM-сплиттеры
Еще один тип - WDM-сплиттеры (wavelength division multiplexing - спектральное уплотнение). Они разделяют входной сигнал на несколько выходов в зависимости от длины волны.
Такие сплиттеры применяются в WDM-системах для объединения и разделения нескольких оптических каналов по разным длинам волн. Это позволяет наращивать пропускную способность сетей.
Специальные оптические разветвители
Кроме обычных пассивных сплиттеров существуют и специализированные активные оптические разветвители. Они имеют встроенные оптические усилители и другие дополнительные функции.
Такие устройства применяются там, где нужно не только разветвить, но и усилить, преобразовать или обработать оптический сигнал. Например, в разветвленных сетях FTTx, системах кабельного ТВ и других.
Высокопортовые сплиттеры
Для крупных оптических узлов применяются высокопортовые сплиттеры с числом выходов 16, 32, 64 и более. Такие устройства называются 1x16, 1x32 и т.д.
Высокая портовость позволяет строить разветвленные оптические сети с большим числом абонентов. Однако при этом возрастают потери сигнала, что требует использования мощных оптических усилителей.
Специфика эксплуатации
Высокопортовые сплиттеры, например 1х32, требуют более тщательного подхода к эксплуатации. Необходим регулярный мониторинг оптической мощности на всех выходах для своевременного обнаружения проблем.
Также периодически нужно измерять коэффициент деления, чтобы убедиться в работоспособности всех выходов сплиттера 1х32. При резких отклонениях мощности требуется замена устройства.
Резервирование высокопортовых сплиттеров
Из-за возможности отказа высокопортовых сплиттеров рекомендуется предусмотреть резервные оптические линии между узлами сети. Это позволит переключить трафик в случае выхода из строя сплиттера 1х32 или аналогичного устройства.
Для резервирования можно использовать дополнительные оптические волокна или установить два идентичных высокопортовых сплиттера 1х32 с переключением между ними.
Автоматизация мониторинга сплиттеров
Для крупных оптических сетей с большим числом сплиттеров целесообразно внедрять системы автоматизированного мониторинга параметров линий.
Такие системы позволяют непрерывно контролировать оптическую мощность и другие характеристики, своевременно обнаруживать неисправности и предупреждать сбои в работе сети.
Перспективы развития сплиттеров
С развитием волоконно-оптических технологий совершенствуются и оптические сплиттеры. Появляются модели с улучшенными характеристиками, более высокой надежностью и новыми функциями.
Ожидается появление высокопортовых сплиттеров 1х128 и выше, разрабатываются PLC-сплиттеры нового поколения, внедряются системы интеллектуального управления - все это повышает эффективность оптических сетей.
