光ファイバースプリッターとは何ですか?

今日の光ネットワークでは類型論、の出現光ファイバースプリッター光ネットワーク回線の性能を最大限に引き出すことに貢献します。光スプリッターまたはビームスプリッターとも呼ばれる光ファイバースプリッターは、統合された導波管入射光ビームを 2 つ以上の光ビームに、またはその逆に分割できる光パワー分配デバイスで、複数の入力端と出力端を備えています。光スプリッターは、単一の PON インターフェイスを多くの加入者間で共有できるようにすることで、パッシブ光ネットワーク (EPON、GPON、BPON、FTTX、FTTH など) で重要な役割を果たしてきました。

光ファイバースプリッターはどのように機能しますか?

一般的に言えば、光信号がシングルモード ファイバで伝送される場合、光エネルギーはファイバ コアに完全に集中することはできません。少量のエネルギーがファイバーのクラッドを通して拡散されます。つまり、2 つのファイバが十分に接近していると、光ファイバ内の送信光が別の光ファイバに入ることができます。したがって、光信号の再割り当て技術は、複数のファイバーで実現できます。これが、光ファイバースプリッターの誕生です。

具体的に言えば、パッシブ光スプリッターは、入射光ビームを特定の比率でいくつかの光ビームに分割または分離できます。以下に示す 1×4 分割構成は基本構造です。1 つの入力ファイバー ケーブルからの入射光ビームを 4 つの光ビームに分離し、4 つの個別の出力ファイバー ケーブルを介して伝送します。たとえば、入力光ファイバー ケーブルが 1000 Mbps の帯域幅を伝送する場合、出力光ファイバー ケーブルの終端にいる各ユーザーは、250 Mbps の帯域幅でネットワークを使用できます。

2×64分割構成の光スプリッタは、1×4分割構成よりも少し複雑です。2×64分割構成の光スプリッタには、2つの入力端子と64の出力端子があります。その機能は、2 つの個別の入力ファイバー ケーブルからの 2 つの入射光ビームを 64 の光ビームに分割し、それらを 64 の光個別出力ファイバー ケーブルを介して送信することです。世界的な FTTx の急速な成長に伴い、大規模な加入者にサービスを提供するために、ネットワーク内のより大きな分割構成の要件が高まっています。

光ファイバースプリッターの種類

パッケージスタイルによる分類

オプティカルスプリッターさまざまな形式のコネクタで終端でき、一次パッケージはボックス タイプまたはステンレス チューブ タイプです。光ファイバー スプリッター ボックスは通常、外径 2mm または 3mm のケーブルで使用されますが、もう一方は通常、外径 0.9mm のケーブルと組み合わせて使用​​されます。また、1×2、1×8、2×32、2×64など、さまざまな分割構成があります。

伝送媒体による分類

異なる伝送媒体によると、シングルモード光スプリッターとマルチモード光スプリッターがあります。マルチモードの光スプリッターは、ファイバーが 850nm および 1310nm の動作用に最適化されていることを意味し、シングルモードの光スプリッターは、ファイバーが 1310nm および 1550nm の動作用に最適化されていることを意味します。さらに、動作波長の違いに基づいて、シングル ウィンドウとデュアル ウィンドウの光スプリッターがあります。前者は 1 つの動作波長を使用し、後者の光ファイバー スプリッターは 2 つの動作波長を使用します。

製造技術による分類

FBTスプリッターは、ファイバーの側面から複数のファイバーを溶接する従来の技術に基づいており、低コストを特徴としています。PLCスプリッターは、1:4、1:8、1:16、1:32、1:64 などのさまざまな分割比で利用可能な平面光波回路技術に基づいており、次のようないくつかのタイプに分割できます。裸PLCスプリッター、ブロックレスPLCスプリッター、ABSスプリッター、LGXボックススプリッター、ファンアウトPLCスプリッター、ミニプラグインタイプPLCスプリッターなど

次の PLC スプリッターと FBT スプリッターの比較表を確認してください。

PON ネットワークにおける光ファイバースプリッターのアプリケーション

光ファイバー上の信号を異なる分離構成 (1×N または M×N) の 2 つ以上の光ファイバー間で分配できるようにする光スプリッターは、PON ネットワークで広く使用されています。FTTH は、一般的なアプリケーション シナリオの 1 つです。代表的な FTTH アーキテクチャは次のとおりです。 セントラル オフィスにある光回線端末 (OLT)。ユーザー側にある光ネットワークユニット（ONU）。光分配ネットワーク (ODN) は、前の 2 つの間で解決されました。多くの場合、ODN では光スプリッタが使用され、複数のエンドユーザーが PON インターフェイスを共有できるようにします。

ポイントツーマルチポイント FTTH ネットワークの展開は、FTTH ネットワークの分散部分で、集中型 (シングル ステージ) またはカスケード型 (マルチステージ) のスプリッター構成にさらに分割できます。集中型スプリッター構成では、通常、1:64 の結合されたスプリット比を使用し、セントラル オフィスに 1:2 スプリッターを使用し、キャビネットなどの外部プラント (OSP) エンクロージャに 1:32 を使用します。通常、カスケードまたは分散スプリッター構成では、セントラル オフィスにスプリッターはありません。OLT ポートは、外部プラント ファイバに直接接続/接合されます。第 1 レベルの分割 (1:4 または 1:8) は、セントラル オフィスからそう遠くない場所に設置されています。スプリッターの 2 番目のレベル (1:8 または 1:16) は、顧客の敷地に近い端子ボックスにあります。PON ベースの FTTH ネットワークにおける集中分割と分散分割では、光ファイバー スプリッターを採用するこれら 2 つの分割方法について詳しく説明します。

適切な光ファイバー スプリッターの選択方法

一般に、優れた光ファイバー スプリッターは、一連の厳しいテストに合格する必要があります。光ファイバ スプリッタに影響を与えるパフォーマンス インジケータは次のとおりです。

挿入損失: 入力光損失に対する各出力の dB を指します。通常、挿入損失の値が小さいほど、スプリッターの性能は高くなります。

リターン ロス: 反射損失とも呼ばれ、ファイバーまたは伝送ラインの不連続性によって返される、または反射される光信号の電力損失を指します。通常、リターンロスは大きいほど良いです。

分割比: システム アプリケーションのスプリッター出力ポートの出力パワーとして定義され、透過光の波長に関連します。

Isolation：光信号分離の他の光パスへの光パス光スプリッタを示します。

さらに、均一性、指向性、および PDL 偏光損失も、ビーム スプリッターの性能に影響を与える重要なパラメーターです。

特定の選択肢については、FBT と PLC が大多数のユーザーにとって主要な 2 つの選択肢です。FBT スプリッターと PLC スプリッターの違いは、通常、動作波長、分割比、分岐あたりの非対称減衰、故障率などにあります。大まかに言えば、FBT スプリッターは費用対効果の高いソリューションと見なされています。優れた柔軟性、高い安定性、低い故障率、および広い温度範囲を特徴とする PLC スプリッターは、高密度アプリケーションで使用できます。

費用については、製造技術が複雑なため、PLCスプリッターのコストは一般にFBTスプリッターよりも高くなります。特定の構成シナリオでは、1×4 未満の分割構成では FBT スプリッターを使用することをお勧めしますが、1×8 を超える分割構成は PLC スプリッターを使用することをお勧めします。シングルまたはデュアル波長伝送の場合、FBT スプリッターは間違いなくコストを節約できます。PON ブロードバンド伝送の場合、将来の拡張と監視のニーズを考慮すると、PLC スプリッターがより適切な選択です。

おわりに

光ファイバー スプリッターを使用すると、光ファイバー上の信号を 2 つ以上のファイバーに分配できます。スプリッターには電子機器が含まれておらず、電源も必要ないため、不可欠なコンポーネントであり、ほとんどの光ファイバー ネットワークで広く使用されています。したがって、光インフラストラクチャの効率的な使用を促進するために光ファイバー スプリッターを選択することは、将来にわたって持続するネットワーク アーキテクチャを開発するための鍵となります。