Bộ chia sợi quang: Các loại và ứng dụng cho mạng nâng cao

A bộ chia sợi quanglà một thiết bị quang thụ động chia một tín hiệu quang đơn thành nhiều đầu ra, cho phép phân phối tín hiệu hiệu quả. Các thiết bị này, bao gồmbộ chia sợi quang plc, đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa băng thông bằng cách chia tín hiệu thành các cấu hình như 1×2, 1×4 hoặc 1×8. Chức năng này hỗ trợ nhiều người dùng trong một mạng duy nhất, khiến chúng trở nên thiết yếu trong mạng nâng cao.

Nhu cầu toàn cầu về bộ chia sợi quang, đặc biệt làbộ chia sợi quang đa chế độ, tiếp tục tăng. Các báo cáo dự đoán thị trường bộ chia quang học sẽtăng từ 1,2 tỷ đô la Mỹ vào năm 2023 lên 2,4 tỷ đô la Mỹ vào năm 2032, phản ánh tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 8,2%. Sự tăng trưởng này được thúc đẩy bởinhu cầu ngày càng tăng về internet tốc độ cao và sự mở rộng của mạng 5GBộ chia sợi quang plc, được biết đến với độ chính xác và độ tin cậy, đặc biệt quan trọng trong mạng quang thụ động (PON) và các ứng dụng hiện đại khác.

Những điểm chính

• Bộ chia sợi quang, chẳng hạn như FBT và PLC, chia sẻ tín hiệu trong mạng. Biết được sự khác biệt của chúng sẽ giúp bạn chọn đúng loại.
• Chọnbao bì bộ chia bên phảicó thể tăng cường hiệu suất mạng. Các lựa chọn như cáp quang trần, khối và gắn trên giá đỡ phù hợp với nhiều thiết lập khác nhau.
• Bộ chia cáp quang cho phép một đầu vào kết nối với nhiều đầu ra. Điều này giúp mạng lưới phát triển với chi phí thấp mà không cần thay đổi lớn.

Các loại bộ chia sợi quang

Bộ chia cáp quang có nhiều loại, mỗi loại được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu mạng cụ thể. Hiểu rõ sự khác biệt của chúng sẽ giúp các kỹ sư mạng lựa chọn giải pháp phù hợp cho ứng dụng của mình.

Bộ chia sợi quang FBT

Fused Biconic Tapered (FBT)Bộ chia sợi quang là một trong những loại bộ chia đầu tiên. Chúng sử dụng quy trình hợp nhất đơn giản để kết hợp và làm thon sợi quang, tạo ra giải pháp chia tín hiệu hiệu quả về mặt chi phí. Các bộ chia này được sử dụng rộng rãi trongcác vùng kém phát triểnvì giá cả phải chăng và thiết kế đơn giản.

Bộ chia FBT cho thấy độ biến thiên suy hao chèn giữa các cổng cao hơn so với các loại khác. Các chỉ số hiệu suất của chúng, chẳng hạn như suy hao phản hồi và độ định hướng, dao động trong khoảng50-55 dBTuy nhiên, chúng nhạy cảm hơn với biến động nhiệt độ, có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy trong điều kiện khắc nghiệt. Bất chấp những hạn chế này, tính đơn giản của chúng khiến chúng trở nên lý tưởng cho các mạng lưới nông thôn, nơi có thể không cần công nghệ tiên tiến.

Loại bộ chia	Sự miêu tả	Khu vực thị phần
Fused Biconic Tapered (FBT)	Sự đơn giản và tiết kiệm chi phí, phổ biến ở các vùng nông thôn	Các khu vực kém phát triển

Bộ chia sợi quang PLC

Bộ chia quang Planar Lightwave Circuit (PLC) đại diện cho công nghệ phân phối tín hiệu tiên tiến. Các bộ chia này sử dụng ống dẫn sóng bán dẫn để đạt được khả năng phân chia tín hiệu chính xác và đồng đều trên nhiều cổng. Độ tin cậy và hiệu suất của chúng khiến chúng trở thành lựa chọn ưu tiên cho các mạng lưới đô thị và các khu vực phát triển như Bắc Mỹ và Châu Âu.

Bộ chia PLC vượt trội hơn bộ chia FBT ở một số thông số chính. Chúng có độ suy hao chèn đồng đều trên tất cả các cổng, với giá trị thường thấp hơn bộ chia FBT. Độ suy hao phản hồi và độ định hướng của chúng dao động từ55-65 dB, đảm bảo rò rỉ tín hiệu tối thiểu và độ tin cậy cao hơn. Ngoài ra, bộ chia PLC còn có suy hao phụ thuộc phân cực (PDL) và suy hao phụ thuộc bước sóng (WDL) thấp hơn, phù hợp với các mạng tốc độ cao và các ứng dụng đòi hỏi khắt khe.

Tham số	Bộ chia FBT	Bộ chia PLC
Mất chèn	Sự thay đổi cao hơn giữa các cổng	Mất mát đồng đều trên tất cả các cổng
Mất mát lợi nhuận	50-55 dB	55-60 dB
Tính định hướng	50-55 dB	55-65 dB
Sự phụ thuộc vào bước sóng	Trung bình đến cao	Tương đối thấp
PDL (Suy hao phụ thuộc phân cực)	Cao hơn (0,2-0,3 dB)	Thấp hơn (0,1-0,2 dB)
Độ nhạy nhiệt độ	Nhạy cảm hơn	Ít nhạy cảm hơn

Bộ chia sợi quang theo bao bì

Bộ chia sợi quang có nhiều lựa chọn đóng gói khác nhau để phù hợp với các môi trường lắp đặt khác nhau. Các loại đóng gói phổ biến bao gồm bộ chia sợi quang trần, bộ chia khối và bộ chia gắn trên giá đỡ. Mỗi loại đóng gói đều có những ưu điểm riêng tùy thuộc vào ứng dụng.

Bộ chia quang trần nhỏ gọn và nhẹ, lý tưởng cho các hệ thống lắp đặt có không gian hạn chế. Bộ chia khối bảo vệ tốt hơn cho các thành phần quang, đảm bảo độ bền trong môi trường khắc nghiệt. Bộ chia gắn trên rack được thiết kế cho các mạng quy mô lớn, dễ dàng tích hợp vào các trung tâm dữ liệu và hệ thống doanh nghiệp.

Việc lựa chọn giải pháp đóng gói phù hợp phụ thuộc vào các yếu tố như quy mô mạng, điều kiện môi trường và yêu cầu lắp đặt. Ví dụ, bộ chia quang trần thường được sử dụng trong hệ thống FTTH, trong khi bộ chia quang gắn trên rack được ưa chuộng hơn trong các trung tâm dữ liệu do khả năng mở rộng và dễ quản lý.

Tính năng và ưu điểm của bộ chia sợi quang

Các tính năng chính của Bộ chia sợi quang FBT

Bộ chia sợi quang FBT nổi tiếng với tính đơn giản và hiệu quả về chi phí. Các bộ chia này sử dụng quy trình hợp nhất để thuôn sợi quang, cho phép chia tín hiệu thành nhiều đầu ra. Thiết kế của chúng hỗ trợ dải bước sóng rộng, giúp chúng linh hoạt cho nhiều ứng dụng khác nhau. Các thử nghiệm gần đây cho thấy độ bền của chúng trong các điều kiện cụ thể. Ví dụ:

Mục #	Phạm vi phủ	Ngưỡng thiệt hại
FBT-50NIR	600 – 1700 nm	6 J/cm² ở 1064 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0,515 mm
FBT-50MIR	1,0 – 6,0 µm	CW: 100 W/cm² ở 2,1 µm, Ø0,027 mm; Xung: 0,5 J/cm² ở 2,1 µm, 30 ns, 167 Hz
FBT-BSF-B	650 – 1050 nm	7,5 J/cm² ở 810 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0,133 mm
FBT-BSF-C	1050 – 1700 nm	7,5 J/cm² ở 1542 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0,189 mm

Những tính năng này làm cho bộ chia FBT phù hợp với các mạng ở môi trường ít đòi hỏi hơn, nơi giá cả phải chăng và chức năng cơ bản là ưu tiên hàng đầu.

Các tính năng chính của Bộ chia sợi quang PLC

Bộ chia sợi quang PLCmang lại hiệu suất và độ tin cậy vượt trội. Ống dẫn sóng bán dẫn của chúng đảm bảo phân phối tín hiệu đồng đều, ngay cả ở tỷ lệ phân chia cao. Công nghệ này giảm thiểu suy hao chèn và suy hao phụ thuộc phân cực, lý tưởng cho các mạng hiện đại. Không giống như các phương pháp truyền thống, bộ chia PLC duy trì tính đồng nhất cao trong phân phối công suất, điều này rất quan trọng cho các ứng dụng như triển khai 5G. Khả năng phân chia tín hiệu mà không làm giảm chất lượng đảm bảo truyền dữ liệu liền mạch.

Ngoài ra, việc tích hợp AI và học máy vào thiết kế bộ chia PLC giúp tăng cường chức năng của chúng. Những cải tiến này cho phép giám sát hiệu suất theo thời gian thực và bảo trì dự đoán, giảm thời gian chết và chi phí vận hành. Các nhà cung cấp dịch vụ được hưởng lợi từ những tính năng này, vì chúng cải thiện hiệu quả và độ tin cậy của mạng.

Ưu điểm của các lựa chọn đóng gói khác nhau

Bộ chia cáp quang có nhiều lựa chọn đóng gói khác nhau, mỗi loại được thiết kế riêng cho nhu cầu lắp đặt cụ thể. Bộ chia cáp quang trần nhỏ gọn và nhẹ, lý tưởng cho môi trường hạn chế về không gian. Bộ chia khối cung cấp khả năng bảo vệ nâng cao, đảm bảo độ bền trong điều kiện khắc nghiệt. Mặt khác, bộ chia gắn trên giá đỡ được thiết kế cho các mạng quy mô lớn, dễ dàng tích hợp vào các trung tâm dữ liệu và hệ thống doanh nghiệp.

Việc lựa chọn gói tin ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất mạng. Ví dụ:

Tính năng	Đóng góp vào hiệu suất mạng
Cấu hình cổng đầu vào/đầu ra	Xác định số lượng tín hiệu được chấp nhận và đường dẫn được tạo ra, giảm thiểu mất tín hiệu và tối đa hóa hiệu quả.
Mất chèn	Bộ chia chất lượng tốt giúp giảm suy hao khi chèn, đảm bảo phân phối tín hiệu đồng đều trên tất cả các cổng.
Các loại bộ chia (FBT so với PLC)	Bộ chia PLC cung cấp độ đồng nhất và độ tin cậy tốt hơn cho tỷ lệ chia cao hơn, điều cần thiết cho các mạng hiện đại.

Việc lựa chọn gói phù hợp sẽ đảm bảo hiệu suất, độ bền và khả năng mở rộng tối ưu, tùy thuộc vào yêu cầu của mạng.

Ứng dụng của bộ chia sợi quang trong mạng

Bộ chia sợi quang trong mạng quang thụ động (PON)

Bộ chia sợi quang đóng vai trò quan trọngtrong Mạng Quang Thụ Động (PON), cho phép phân phối tín hiệu hiệu quả trên nhiều điểm cuối. Các bộ chia này đảm bảo phân tách tín hiệu đồng đều và duy trì suy hao chèn thấp, giúp chúng đáng tin cậy cho các ứng dụng băng thông rộng. Tỷ lệ phân tách cao của chúng cho phép một thiết bị đầu cuối đường truyền quang (OLT) duy nhất kết nối với nhiều thiết bị mạng quang (ONU). Khả năng này tạo điều kiện thuận lợi cho các kết nối đa người dùng, nâng cao tính linh hoạt và khả năng mở rộng của mạng PON.