Виды делителей по технологии деления
В зависимости от применяемой технологии деления оптические сплиттеры могут быть:
- X-образными (простейший вариант — 2х2);
- Y-образными (простейший вид — 1х2).
Симметричные и несимметричные делители
Наиболее часто применяются Y-образные разветвители, имеющие и другое наименование — делители мощности. Этот вид сплиттеров включает в себя 2 группы устройств:
- симметричные — входная мощность светового потока распределяется равномерно между выходными нитями и портами оптоволокна;
- несимметричные — на каждую выходную нить волокна отводится некоторая часть входной мощности, доля которой измеряется в процентах.
Однооконные и двухоконные делители
С учетом спектрально-селективных свойств разделители, используемые при построении оптических сетей, бывают:
- однооконными;
- двухоконными;
- трехоконными.
Однооконные оптические сплиттеры предназначены для использования в однонаправленных сетях, к которым относятся, например, кабельное ТВ, CATV. Требуемые параметры передачи данных обеспечиваются только в одном направлении.
Двух- и трехоконные разветвители используются в сетях, где данные передаются в двух или трех направлениях — на прием и передачу. К таким сетям относятся PON-сети. Двухоконные делители обладают приблизительно одинаковыми спектральными свойствами в двух оптических направлениях.
Сварные делители FBT
Технологически совершенные и экономически рентабельные разветвители появились в первой половине 1990-х годов. Первые делители были изготовлены по технологии сплавки нескольких оптических нитей в единую конструкцию, образующую два конуса на вводе и выводе. Технология не потеряла актуальности и сейчас.
Сплавные разветвители используют эффект туннелирования. Световая мощность переходит из одной нити световода в другую при тесном соприкосновении. Производится делитель в несколько этапов:
- удаление защитного покрытия с поверхности оптоволокна, частичная зачистка контактирующих участков;
- создание плотного соприкосновения (например, путем скручивания);
- фиксирование конструкции в приспособлении, обеспечивающем вытягивание волокон оптических нитей при их нагревании;
- нагрев района контакта при помощи газового лазера либо дуговой сварки;
- корректировка мощности вытягиванием выходных волокон до получения требуемого соотношения входной и выходной мощности.
Y-образные делители изготавливают на основе X-образных разветвителей методом удаления одного входного волокна. На обрезанный конец устанавливается заглушка таким образом, чтобы отражения были минимальными.
Сварная технология дает возможность неравномерно распределять входную мощность светового сигнала по выходным волокнам. Этот эффект используется при построении сетей, в которых абоненты удалены от точки разветвления на разные расстояния.
Например, один из абонентов находится в 3 км от точки деления, в второй — в 7 км. В этом случае первому абоненту подается 30% мощности входного светового сигнала, а второй получает 70%.
Планарные делители PLC
Сплиттеры этого типа изготавливаются на базе планарного чипа по технологии вытравления необходимого количества выходов оптоволокна. Сигнал распределяется равномерно по всем волноводам, что снижает его затухание. Технология PLC позволяет создавать делители c количеством ответвлений от входного волокна до 128.
Изготовление планарных делителей включает 4 операции:
- нанесение оболочки в качестве первого отражающего слоя на кварцевую подложку;
- вытравление отражающего слоя с получением дорожек волноводов;
- нанесение второго отражающего слоя;
- вклеивание выводов.
Результатом технологического процесса является устройство с выводами оптоволокна, для которого оболочкой служит отражающий слой, а сердцевиной — вытравленные дорожки. Требуемое количество волноводов обеспечивается комбинацией нескольких простых масок травления 1х2.
Сферы применения оптических делителей
Оптические делители необходимы для:
- создания PON-сетей;
- построения сетей кабельного телевидения;
- производства высокотехнологичных оптических устройств.
Оптические делители устанавливаются на границе между линейным оптическим терминалом, смонтированном в базовом узле связи, и абонентским сетевым устройством пользователя сети PON. Для таких сетей используются делители обоих типов — сварные и планарные. Выбор зависит от удаленности и географического положения абонентов относительно узла связи.
В случае нахождения абонентов на одинаковом расстоянии от узла, устанавливаются планарные делители. При расположении абонентов на разных расстояниях от базового узла применяются сварные разветвители. Поскольку сигналы передаются и принимаются на волнах 1490 нм и 1310 нм, то задействуются двухоконные делители.
В сетях кабельного ТВ чаще применяются сварные сплиттеры, что обеспечивает неравномерность передачи светового сигнала. Это свойство используется, чтобы меньшую мощность передать абоненту, а большую — отправить дальше по трассе. Для сетей CATV предпочтительнее применять планарные делители, но только при условии равномерного распределения мощности на все выводы.
Примером использования делителей в производстве сложных устройств является функция отвода оптической мощности на измерительное оборудование либо тестовый порт. Так, оптические усилители с обратной связью задействуют делители для передачи части сигнала к фотодетектору, который контролирует функционирование усилителя.