Ihr Leitfaden zum Thema optischer Splitter

Dank ihrer hervorragenden Leistung hat sich Glasfaser zum Medium für Telekommunikations- und Computernetzwerke entwickelt. Daher stellt sich die Frage: Ist die Bandbreite einer Glasfaser gemeinsam nutzbar? Ja, mit dem optischen Splitter können mehrere Endnutzer über dieselbe Glasfaser auf Breitbandnetze zugreifen. Diese Punkt-zu-Mehrpunkt-Architektur trägt dazu bei, den Platzbedarf zu reduzieren und Glasfaserkabelressourcen effektiv zu sparen. Dies ermöglicht einen effizienten Netzausbau zu geringeren Kosten.

Was ist ein optischer Splitter?

Ein optischer Splitter, auch Strahlteiler, Faserteiler oder Glasfaserteiler genannt, dient als wichtige passive Komponente in optischen Kommunikationssystemen. Seine Hauptfunktion besteht darin, das optische Signal einer Eingangsfaser in mehrere optische Signale aufzuteilen und diese an mehrere Kanäle von Glasfasern oder anderen optischen Geräten zu übertragen. Er kann das Licht gleichmäßig oder in einem bestimmten Verhältnis (Teilungsverhältnis) auf alle Zweige verteilen. Ein optischer Splitter verfügt typischerweise über einen oder mehrere Eingangsanschlüsse und mehrere Ausgangsanschlüsse. Der optische Splitter spielt eine entscheidende Rolle in Anwendungen wie passiven optischen Netzwerken (PONs), Telekommunikationsnetzen, Fiber-to-the-Home (FTTH)-Installationen und mehr.

Funktionsprinzip des optischen Splitters

Ein Glasfasersplitter besteht im Allgemeinen aus Eingangs- und Ausgangsports, Kopplern, einem Faserarray und einem Schutzgehäuse. Wissen Sie, wie er funktioniert? Die Entwicklung eines passiven optischen Splitters basiert auf den physikalischen Eigenschaften des Lichts und dem Phänomen der Lichtausbreitung durch Glasfasern.

Wenn ein optisches Signal am Eingangsport ankommt, kann der Koppler im Splitter das Signal auf mehrere Pfade aufteilen, die zu den Ausgangsports des Splitters führen. Ein optischer Splitter ermöglicht den Austritt des geteilten Signals aus dem Gerät und gewährleistet eine stabile Übertragung über separate Kanäle. Die Signalverteilung wird durch das Teilungsverhältnis bestimmt, das je nach Splitterkonfiguration variiert.

Glasfaser-Splittertypen

Optische Splitter lassen sich nach unterschiedlichen Gesichtspunkten in verschiedene Typen einteilen. Hier sind einige gängige Aspekte und Typen aufgeführt.

Kategorisiert nach Port-Konfiguration

Optische Splitter verfügen über unterschiedliche Portkonfigurationen, die üblicherweise als M×N dargestellt werden. Dies bedeutet, dass der optische Splitter M Eingangsanschlüsse und N Ausgangsanschlüsse hat. Beispielsweise wird ein optischer Splitter mit 1 Eingang und 2 Ausgängen als 1×2-Splitter bezeichnet. Nach dieser Methode können optische Splitter in zahlreiche verschiedene Konfigurationen unterteilt werden, z. B. 2×2, 1×4, 1×32, 2×64 usw.

Kategorisiert nach Ausbreitungsmodus

Hinsichtlich der unterschiedlichen Ausbreitungsmodi unterscheidet man zwischen Singlemode- und Multimode-Glasfasern. Singlemode-Fasern haben üblicherweise einen 9-Mikrometer-Kern und nutzen Lichtwellenlängen von 1310 nm oder 1550 nm. Multimode-Fasern hingegen haben einen 50- oder 62,5-Mikrometer-Kern und arbeiten bei einer Wellenlänge von 850 nm. Um diesem Unterschied Rechnung zu tragen, werden optische Splitter auch in Singlemode- und Multimode-Glasfasern unterteilt.

Hinweis: Um mehr über Singlemode- und Multimode-Fasern zu erfahren, klicken Sie hier, um zu einem anderen Blog zu gelangen.

Kategorisiert nach Arbeitswellenlänge

Einige optische Splitter sind nur für eine Wellenlänge ausgelegt, während andere für zwei Wellenlängen geeignet sind. Erstere werden als Einfenster-Splitter bezeichnet, letztere als Doppelfenster-Splitter.

Kategorisiert nach Fertigungsprinzipien

Optische Splitter können mithilfe der Fused Biconical Taper-Technologie oder der Planar Lightwave Circuit-Technologie hergestellt werden, aus der der Fused Biconical Taper-Splitter (FBT) und der Planar Lightwave Circuit-Splitter (PLC) hervorgehen.

FBT- und PLC-Splitter sind die beiden häufigsten Arten optischer Splitter, und wir werden sie im folgenden Inhalt näher untersuchen.

Verschmolzener bikonischer Kegelteiler / FBT-Teiler

Die geschmolzene bikonische Verjüngung ist eine klassische Technologie, bei der ein Bündel optischer Fasern auf einer Verjüngungsmaschine geschmolzen und gestreckt wird. Der verjüngte Bereich wird anschließend in einem dünnen Edelstahlrohr oder einer Kunststoffbox verpackt. Splitter, die mit diesem einfachen und kostengünstigen Verfahren hergestellt werden, erfreuen sich großer Beliebtheit, insbesondere bei kleineren Verzweigungsanschlüssen wie 1×2, 1×4, 2×2 usw.

Planarer Lichtwellenleiter-Splitter / PLC-Splitter

Der PLC-Optiksplitter ist eine mikrooptische Komponente auf Basis von Halbleitertechnologie. Wie der Name schon sagt, wird auf dem Quarzsubstrat eine planare Wellenleiterschaltung zur Aufteilung und Weiterleitung des Lichts erzeugt. Optische Splitter, die mit dieser fortschrittlichen Technologie hergestellt werden, zeichnen sich durch höhere Stabilität aus und eignen sich hervorragend für Glasfaserkommunikationssysteme.

Hier ist eine Tabelle mit den technischen Eigenschaften von optischen FBT-Splittern und optischen PLC-Splittern:

Worauf Sie beim Kauf optischer Splitter achten sollten

Als erstes sollten Sie folgende optische Indikatoren beachten:

Einfügungsverlust

Die Einfügedämpfung bezeichnet die Differenz in dB zwischen der optischen Leistung eines Ausgangskanals und der des Eingangsanschlusses des Glasfasersplitters. Sie spiegelt den Ausgangszustand jedes Ausgangsports wider. Absolut gesehen gilt: Je geringer die Einfügedämpfung, desto besser. Relativ betrachtet gibt die Einfügedämpfungsdifferenz zwischen verschiedenen optischen Splittern jedoch aufgrund möglicher Abweichungen im Splittverhältnis nicht unbedingt Aufschluss über die Qualität der Geräte.

Zusätzlicher Verlust

Unter Zusatzverlust versteht man die Reduzierung der Summe der optischen Leistungen aller Ausgangsanschlüsse eines optischen Splitters in dB im Verhältnis zur optischen Eingangsleistung. Dieser Wert gibt an, ob der Einsatz eines bestimmten optischen Splitters in der Glasfaserverbindung zu einem großen optischen Signalverlust führt. Daher muss ein hochwertiger optischer Splitter den geringstmöglichen Zusatzverlust erreichen.

Aufteilungsverhältnis

Das Teilungsverhältnis gibt den Anteil der Ausgangsleistung an, der jedem Ausgangsport des optischen Splitters zugewiesen wird. Die durchschnittliche Verteilung ist nicht für alle Anwendungen geeignet. In diesem Fall sollte ein geeignetes Teilungsverhältnis basierend auf der tatsächlich vom optischen Systemknoten benötigten optischen Leistung bestimmt werden. Das Teilungsverhältnis wird außerdem von der Wellenlänge des im optischen Splitter übertragenen Lichts beeinflusst. Prüfen Sie daher unbedingt, ob der gewählte optische Splitter das erwartete Teilungsverhältnis bei der benötigten Betriebswellenlänge erreicht.

Isolierung

Isolation bezeichnet die Fähigkeit eines Zweigs innerhalb des optischen Splitters, das darin übertragene optische Signal von den in anderen Zweigen geführten optischen Signalen zu isolieren. Dieser Indikator ist für optische Splitter von großer Bedeutung. In der Praxis muss die Isolation des optischen Splitters üblicherweise über 40 dB liegen, um negative Auswirkungen auf die Gesamtsystemleistung zu vermeiden.

Die Leistung optischer Splitter wird auch von einigen anderen Faktoren beeinflusst, wie etwa Gleichmäßigkeit, Rückflussdämpfung, Polarisationsverlust, temperaturabhängiger Verlust, Richtwirkung und Abweichung des Teilungsverhältnisses.

Externe Faktoren

Zweitens müssen Sie beim Einsatz optischer Splitter in komplexen Umgebungen noch folgende Faktoren berücksichtigen:

• Wasser- und Staubdichtigkeit
• Überspannungsschutz
• Salzsprühbeständigkeit
• Zugfestigkeit des Pigtails
• Anti-Knabber-Maßnahme

Breite Anwendungen optischer Splitter

1. Glasfaser-Kommunikationssystem:

Optische Splitter können zur Verteilung optischer Signale an mehrere Endgeräte wie Sensoren, Detektoren, Empfänger und Verstärker eingesetzt werden, um die Signalübertragung und -verarbeitung zu ermöglichen. Sie spielen eine wichtige Rolle in Telekommunikationsnetzen, insbesondere bei Fiber-to-the-Home- (FTTH) und Fiber-to-the-Premises-Anwendungen (FTTP).

2. Rechenzentrum:

Mit dem Aufkommen von Cloud Computing und Big Data steigen die Anforderungen von Rechenzentren an Hochleistungsnetzwerke. Optische Splitter können zur Glasfaseraufteilung und optischen Signalverteilung in Rechenzentren eingesetzt werden und so die Geschwindigkeit und Effizienz der Datenübertragung verbessern.

3. Optische Wellenleiter-integrierte Schaltkreise:

Optische Splitter werden in integrierten Lichtwellenleiterschaltungen verwendet, um die Verteilung und Weiterleitung optischer Signale innerhalb optoelektronischer integrierter Chips zu ermöglichen.

4. Biomedizin:

Optische Splitter finden breite Anwendung in der Biomedizin. Sie dienen beispielsweise der Verteilung von Laserstrahlen auf mehrere Sensoren, um Mehrkanalmessungen durchzuführen.

5. Optische Messgeräte:

Optische Splitter werden eingesetzt, um optische Eingangssignale auf verschiedene Detektoren in optischen Messinstrumenten zu verteilen, um Spektralanalysen, Temperaturmessungen von Proben usw. durchzuführen.

6. Passives optisches Netzwerk:

Optische Splitter sind in passiven optischen Netzwerken unverzichtbar, insbesondere PLC-Splitter, die es mehreren Endbenutzern effektiv ermöglichen, dasselbe passive Glasfasernetzwerk gemeinsam zu nutzen.

Abschluss

Angesichts der hohen Nachfrage nach effizienter und zuverlässiger Datenübertragung werden Glasfaserkabel häufig in Netzwerkanwendungen eingesetzt. Optische Splitter sind dank ihrer hohen Flexibilität, Skalierbarkeit und der Fähigkeit, die Signalintegrität weitestgehend zu erhalten, eine praktische Komponente zur Erweiterung von Glasfaserverbindungen. Sie tragen dazu bei, zuverlässige, leistungsstarke Kommunikation über große Entfernungen zu ermöglichen und robuste und zukunftssichere Netzwerke aufzubauen.

Von der Telekommunikationsinfrastruktur der letzten Meile bis hin zu Bereichen wie Bürokonferenzräumen und Heimkinos, in denen optische Signale auf mehrere Empfänger oder Geräte aufgeteilt werden müssen, sind optische Splitter für jeden in der Internetwelt geeignet.

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