Плоский розгалужувач світлової схеми (PLC). це оптичний пристрій керування живленням, виготовлений за допомогою кремнеземної оптичної хвилеводної технології для розподілу оптичних сигналів від центрального офісу (CO) до кількох приміщень. Голий оптоволоконний спліттер — це продукт ODN, який підходить для мереж PON, і його можна встановлювати в роз’ємах, тестових приладах і системах WDM, зводячи до мінімуму зайнятість місця. Він є відносно крихким з точки зору захисту оптичного волокна, і вимагає повної конструкції захисту коробки для транспортування та пристрою.
У сфері сучасних телекомунікацій і передачі даних невпинний попит на більшу пропускну здатність і швидшу передачу даних викликав необхідність розвитку передових технологій. Серед цих інновацій розгалужувач PLC, або розгалужувач Planar Lightwave Circuit, виділяється як важливий компонент в архітектурі оптичних мереж. Тепер ми заглибимося в тонкощі розгалужувачів ПЛК, досліджуючи їх історію, принципи роботи, застосування та їх ключову роль у забезпеченні ефективного розподілу даних у волоконно-оптичних мережах.
Розділ 1: Походження та еволюція
Еволюцію розгалужувачів PLC можна простежити до кінця 20 століття, коли телекомунікаційна галузь почала використовувати потужність оптичних волокон для передачі даних. Традиційні оптичні розгалужувачі були громіздкими, мали втрату та були дорогими, що обмежувало їхню корисність у розгортанні мережі. Щоб усунути ці обмеження, дослідники звернулися до інтегрованої оптики, технології, яка раніше використовувалася у військових цілях, і адаптували її для комерційного використання.
Технологія Planar Lightwave Circuit (PLC) змінила правила гри. Термін «планарний» стосується тонкої плоскої підкладки, на якій виготовлені оптичні компоненти. Розгалужувачі PLC отримали популярність завдяки своїм компактним розмірам, меншим внесеним втратам і чудовій однорідності довжини хвилі. Ці якості зробили революцію в області оптичного розщеплення, зробивши розгалужувачі PLC кращим вибором для сучасних оптичних мереж.
Розділ 2: Принципи роботи
За своєю суттю, розгалужувач ПЛК — це пасивний оптичний пристрій, який рівномірно розділяє або поєднує вхідні оптичні сигнали в кілька вихідних портів. Ця операція базується на принципах хвилеводів та інтерференції.
Хвилеводи, які є тонкими каналами, вбудованими в плоску підкладку, направляють оптичний сигнал. Розгалужувачі ПЛК використовують одномодові хвилеводи, що забезпечує мінімальні втрати та дисперсію сигналу. Ці хвилеводи ретельно розроблені та виготовлені для ефективного розподілу світла між кількома вихідними портами.
Перешкоди відіграють вирішальну роль у функціональності розгалужувача ПЛК. Вхідний оптичний сигнал розбивається на кілька шляхів у мережі хвилеводів. Коли ці шляхи рекомбінуються, конструктивна та деструктивна інтерференція забезпечує рівномірний розподіл вихідних сигналів, незалежно від довжини хвилі.
Розділ 3: Типи розгалужувачів ПЛК
Розгалужувачі PLC поставляються в різних конфігураціях відповідно до різних вимог мережі. До основних типів відносяться:
Розгалужувачі 1,1 × 2: вони розділяють вхідний оптичний сигнал на дві рівні частини, зазвичай використовуються в пасивних оптичних мережах (PON) для підключення кількох абонентів до одного волокна.|
Розгалужувачі 2,1 × 4: подільники 1 × 4 розділяють сигнал на чотири рівні частини, що ідеально підходить для розгортання PON середнього розміру.
Спліттери 3,1 × 8 і 1 × 16: ці конфігурації використовуються у великих мережах PON або для розподілу сигналів в архітектурах центрів обробки даних.
Розгалужувачі 4,2xN: у цих розгалужувачах два вхідних сигнали поєднуються та розподіляються на N вихідних портів, що робить їх придатними для двонаправленого зв’язку в PON.
Розділ 4: Застосування спліттерів ПЛК
Розгалужувачі ПЛК знаходять різноманітне застосування в різних секторах завдяки їх ефективності, надійності та економічній ефективності. Деякі відомі програми включають:
1. Оптоволокно до дому (FTTH): розгалужувачі PLC є наріжним каменем розгортання FTTH, що дозволяє постачальникам послуг надавати високошвидкісний Інтернет, телебачення та телефонні послуги в окремі помешкання через єдине оптоволоконне з’єднання.
2. Центри обробки даних: у центрах обробки даних розгалужувачі ПЛК забезпечують ефективне підключення, допомагаючи розподіляти сигнали між декількома серверами та мережевим обладнанням.
3. Телекомунікації: Оператори зв’язку використовують розгалужувачі PLC для розширення охоплення своєї мережі, надання послуг у віддалених районах і збільшення пропускної здатності в густонаселених регіонах.
4. Мережі CATV: мережі кабельного телебачення покладаються на розгалужувачі PLC для розповсюдження відео- та аудіосигналів широкому колу абонентів.
5. Тестування та вимірювання: у лабораторних і тестових середовищах розгалужувачі ПЛК відіграють вирішальну роль у аналізі та перевірці сигналу.
Розділ 5: Переваги та проблеми
Розгалужувачі PLC мають кілька переваг, які сприяли їх широкому застосуванню:
1. Низькі вставні втрати: розгалужувачі ПЛК забезпечують мінімальну втрату сигналу, гарантуючи, що передані дані залишаються недоторканими.
2. Компактний дизайн: їхні невеликі розміри спрощують розгортання розгалужувачів ПЛК у різних мережевих архітектурах.
3. Нечутливість до довжини хвилі: розгалужувачі PLC ефективно працюють у широкому спектрі довжин хвиль, підтримуючи різні оптичні системи.
4.Надійність: ці пасивні пристрої не мають рухомих частин, що знижує ризик механічної несправності.
5. Економічність: розгалужувачі ПЛК є економічно ефективними, особливо у великомасштабних розгортаннях.
Однак проблеми існують, зокрема:
1. Обмежена масштабованість: хоча розгалужувачі ПЛК мають різні конфігурації, у деяких випадках масштабування для збільшення кількості користувачів може бути складним завданням.
2. Складність виробництва: виготовлення високоякісних розгалужувачів ПЛК вимагає точності та досвіду, що може призвести до вищих витрат на виробництво.
3. Проблеми сумісності. Забезпечення сумісності з різними оптичними системами та мережевими архітектурами може бути складним.
Розділ 6: Майбутні тенденції
Оскільки оптичні мережі продовжують розвиватися, очікується, що технологія розгалужувачів PLC наслідуватиме їхній приклад. Майбутні тенденції можуть включати:
1. Покращена інтеграція: дослідники шукають способи інтеграції додаткових функцій, таких як маршрутизація та комутація за довжиною хвилі, у розгалужувачі ПЛК.
2. Вищі коефіцієнти розподілу: збільшення кількості вихідних портів для розміщення більшої кількості користувачів в одному спліттері.
3. Удосконалені технології виробництва: вдосконалення процесів виготовлення може призвести до більш економічно ефективних і надійних розгалужувачів ПЛК.
Підсумовуючи, розгалужувач ПЛК, який народився внаслідок необхідності ефективного розподілу даних в оптичних мережах, став незамінним компонентом сучасних телекомунікацій і систем передачі даних. Його еволюція від інтегрованої оптики та принципи роботи, засновані на хвилеводах та інтерференції, змінили ландшафт технології оптичного розщеплення. Завдяки широкому спектру застосувань і переваг розгалужувачі ПЛК готові й надалі відігравати ключову роль у світі оптичних мереж, що постійно розширюється. У міру розвитку технологій ми можемо передбачити подальші інновації в розробці та виробництві розгалужувачів ПЛК, що обіцяє ще більшу ефективність і масштабованість у майбутньому.
Час публікації: 07 вересня 2023 р