5.1. Применяемые сплиттеры
Сплиттер или оптический разветвитель представляет собой пассивный оптический многополюсник (n×m) с заданным количеством входных (n) и выходных портов (m). Его задачей является перераспределение энергии, поступающей во входные порты между выходными.
По своим спектрально-селективным свойствам сплиттеры делятся на однооконные и двухоконные. При двунаправленной передаче, в сетях PON, применяют двухоконные разветвители с примерно равномерной спектральной характеристикой в диапазоне 1310 нм и 1490, 1550 нм.
Сплиттеры отличаются технологией изготовления:
FBT cплиттеры (сплавные биконические разветвители - Fused Biconic Taper) изготавливаются методом сплавления отдельных оптических волокон в монолитную конструкцию. Сплавная технология основана на спайке нескольких волокон с последующим контролируемым растяжением получаемой зоны контакта. Это приводит к утоньшению оптической сердцевины каждого волокна и активному обмену энергией мод излучения между волокнами.
К недостаткам технологии FBT относятся небольшая точность деления мощности и сложность создания несимметричных делителей с большим количеством выходных портов.
PLC сплиттеры (планарные разветвители - Planar Lightwave Circuit) выполняются методами интегральной оптики. На кремниевой подложке химически осаждаются поочередно слои с материалами сердцевины и оболочки, после чего через маску вытравливается планарный волновод необходимой конфигурации, который также покрывается материалом отражающей оболочки. Так формируется планарный волновод с разветвлением (как правило, равномерным) оптической мощности 1:2. Устройства с большим количеством выходных портов формируются последовательным каскадированием делителей 1:2. В результате образуется практически оптическая микросхема, к которой присоединяются входные и выходные волокна.
В таких конструкциях легче добиться точности деления мощности, а их спектральные характеристики практически не изменяются в широком диапазоне 1260÷1680 нм. Однако из-за круговой несимметричности канала PLC достаточно чувствительны к поляризации излучения, а отражения в местах соединения планарных и волоконных световодов могут быть выше, чем в сварных конструкциях.
Разветвители PLC имеют ряд важных преимуществ перед сварными: малая зависимость параметров передачи от длины волны, большая точность коэффициента деления, малые потери на отражение. Однако сложность технологии делает целесообразным их применение только при достаточно большом количестве выходных портов (1х8 и более) или большими партиями. Исходя из технических параметров к недостаткам разветвителей PLC можно отнести более высокие (на 0,1-0,2 дБ) поляризационно-зависимые потери, что обусловлено некруглостью планарных волноводов.
Сравнительные характеристики двух типов сплиттеров приведены в табл. 3.
Таблица 3.
Характеристика |
Оптические разветвители |
|
Сплавные |
Планарные |
|
Технология изготовления |
Более простая |
Более сложная |
Габаритные размеры |
Большие, при большом количестве портов |
Небольшие |
Стоимость |
Приемлемая |
Приемлемая, при достаточно большом количестве портов (> 1:8) |
Механическая прочность |
Хорошая |
Удовлетворительная |
Зависимость потерь от длины волны |
Существенная. Для двухоконных – компенсируется в процессе производства |
Несущественная в диапазоне 1300-1600 нм |
Поляризационно-зависимые потери |
Малые |
Удовлетворительные |
Точность реализации коэффициента деления |
Уменьшается с количеством портов |
Достаточно высокая |
Потери на отражение |
Удовлетворительные |
Малые |
Зависимость вносимых потерь от температуры |
Малая |
Удовлетворительная |
Исходя из вышеизложенного на станционной стороне в качестве сплиттеров с коэффициентом деления 1:2 допускается применение сплавных и планарных разветвителей. В качестве сплиттера 1:32 возможно применение только планарных делителей. Затухание оптических сплиттеров не должно превышать значений указанных в табл. 2 и иметь равный коэффициент деления оптической мощности на выходах.