फाइबर ऑप्टिक कपलर क्या है? प्रकार, कार्य सिद्धांत, मुख्य पैरामीटर और चयन युक्तियों के लिए एक संपूर्ण मार्गदर्शिका

फाइबर ऑप्टिक कपलर एक निष्क्रिय उपकरण है जो फाइबर के बीच ऑप्टिकल सिग्नल को विभाजित, संयोजित या टैप करता है। यह मार्गदर्शिका पांच मुख्य युग्मक प्रकार, खरीदने से पहले जांचने योग्य छह महत्वपूर्ण पैरामीटर, विनिर्माण प्रौद्योगिकी अंतर (एफबीटी बनाम पीएलसी), और पीओएन, सीएटीवी, निगरानी और सेंसिंग अनुप्रयोगों के लिए वास्तविक विश्व चयन सलाह को कवर करती है।

यदि आप निष्क्रिय ऑप्टिकल घटकों में नए हैं, तो कप्लर्स, स्प्लिटर्स और एडेप्टर को भ्रमित करना आसान है। ये तीन शब्द लगातार सामने आते हैं, लेकिन ये बहुत अलग चीजों को संदर्भित करते हैं। फाइबर ऑप्टिक कपलर एक निष्क्रिय ऑप्टिकल उपकरण है जो दो या दो से अधिक फाइबर के बीच ऑप्टिकल शक्ति को पुनर्वितरित करता है - यह एक सिग्नल को कई में विभाजित कर सकता है, कई सिग्नल को एक में जोड़ सकता है, या निगरानी के लिए प्रकाश के एक छोटे हिस्से को टैप कर सकता है। एफाइबर ऑप्टिक स्प्लिटरमूल रूप से कपलर का एक विशिष्ट अनुप्रयोग है, जो एक इनपुट को कई आउटपुट में विभाजित करने पर केंद्रित है। एफाइबर ऑप्टिक एडाप्टरदूसरी ओर, यह केवल एक यांत्रिक फिटिंग है जो दो कनेक्टरों को अंत से {{0} से {{1} अंत {{2} तक संरेखित करती है, यह किसी भी ऑप्टिकल सिग्नल को बिल्कुल भी विभाजित या संयोजित नहीं करती है।

Comparison diagram showing the difference between a fiber optic coupler, splitter, and adapter

यह अंतर मायने रखता है क्योंकि गलत घटक चुनना फाइबर परियोजनाओं में सबसे आम खरीद गलतियों में से एक है। कप्लर्स का व्यापक रूप से PON नेटवर्क, CATV वितरण, LAN आर्किटेक्चर, नेटवर्क मॉनिटरिंग, टेस्ट सिस्टम और फाइबर सेंसिंग सेटअप में उपयोग किया जाता है। यह समझने से कि वे कैसे काम करते हैं और क्या देखना है, आपका समय और बजट दोनों बचेगा।

Fiber optic coupler distributing optical signals between multiple fiber connections

फ़ाइबर ऑप्टिक कपलर वास्तव में क्या करता है?

एक फाइबर कपलर एक या अधिक इनपुट फाइबर से ऑप्टिकल पावर लेता है और इसे एक परिभाषित अनुपात के अनुसार एक या अधिक आउटपुट फाइबर में पुनर्वितरित करता है। यह प्रकाश को प्रवर्धित या पुनर्जीवित नहीं करता है - यह बस जो पहले से मौजूद है उसे विभाजित या संयोजित करता है।

व्यवहार में, ऑप्टिकल कप्लर्स चार प्राथमिक कार्य करते हैं: सिग्नल विभाजन (एक ऑप्टिकल पथ को दो या दो से अधिक में विभाजित करना), सिग्नल संयोजन (कई पथों को एक में विलय करना), सिग्नल टैपिंग (मुख्य पथ को बाधित किए बिना निगरानी के लिए प्रकाश का एक छोटा प्रतिशत निकालना), और ऑप्टिकल पावर वितरण (एक नेटवर्क में एकाधिक समापन बिंदुओं पर प्रकाश पहुंचाना)।

मेंएफटीटीएच और पीओएन सिस्टम, कप्लर्स ओएलटी से दर्जनों या यहां तक कि सैकड़ों ग्राहकों को डाउनस्ट्रीम सिग्नल वितरित करते हैं। CATV हेडएंड वितरण में, वे कई प्राप्त नोड्स को एक ही स्रोत भेजते हैं। नेटवर्क मॉनिटरिंग में, टैप कप्लर्स 5-10% सिग्नल पावर को विश्लेषण के लिए खींच लेते हैं जबकि शेष 90-95% अंतिम उपयोगकर्ता को बिना किसी बाधा के जारी रहता है। प्रयोगशाला परिवेश में - इंटरफेरोमीटर, ओसीटी सिस्टम, फाइबर जाइरोस्कोप - 2×2 कप्लर्स मानक बिल्डिंग ब्लॉक हैं।

फाइबर ऑप्टिक कपलर कैसे काम करता है?

एक साधारण कनेक्टर या स्प्लिस के विपरीत जो प्रकाश को सीधे पार करता है, एक कपलर जानबूझकर विभिन्न बंदरगाहों के बीच ऑप्टिकल ऊर्जा को पुनर्निर्देशित करता है। इसके पीछे की भौतिकी विनिर्माण विधि पर निर्भर करती है, लेकिन फ़्यूज्ड फ़ाइबर कप्लर्स में सबसे आम तौर पर पाया जाने वाला तंत्र इवेनसेंट फ़ील्ड कपलिंग है।

Technical diagram of evanescent field coupling in a fused fiber optic coupler

इवेनसेंट फील्ड कपलिंग: कोर तंत्र

जब दो नंगे ऑप्टिकल फाइबर को एक साथ रखा जाता है, गर्म किया जाता है, और एक नियंत्रित प्रक्रिया में एक साथ खींचा जाता है, तो उनके कोर इतने करीब आ जाते हैं कि उनके ऑप्टिकल क्षेत्र ओवरलैप हो जाते हैं। इस पतला युग्मन क्षेत्र में, फोटॉन अब पूरी तरह से एक कोर तक ही सीमित नहीं हैं। कुछ ऑप्टिकल ऊर्जा अतिव्यापी अपवर्तक क्षेत्र के माध्यम से पड़ोसी फाइबर कोर में "रिसाव" करती है।

युग्मन क्षेत्र की लंबाई और टेपरिंग की डिग्री को सटीक रूप से नियंत्रित करके, निर्माता यह निर्धारित करते हैं कि प्रकाश का कितना प्रतिशत एक फाइबर से दूसरे फाइबर में स्थानांतरित होता है। एक लंबा युग्मन क्षेत्र आम तौर पर दूसरे फाइबर को अधिक शक्ति स्थानांतरित करता है। फ़्यूज्ड बाइकोनिकल टेपर (एफबीटी) कप्लर्स में इस प्रकार अलग-अलग विभाजन अनुपात - 50:50, 70:30, 90:10, और इसी तरह - प्राप्त किए जाते हैं।

एफबीटी उपकरणों के साथ काम करने के हमारे अनुभव में, युग्मन अनुपात भी कुछ हद तक तरंग दैर्ध्य {{0} संवेदनशील है। 1310 एनएम पर सटीक 50:50 विभाजन के लिए ट्यून किया गया एक कपलर डिजाइन के आधार पर 1550 एनएम पर 45:55 के करीब अनुपात दिखा सकता है। यही कारण है कि ऑर्डर देने से पहले आपको हमेशा यह जांचना चाहिए कि कपलर को सिंगल {9} विंडो या डुअल विंडो ऑपरेशन के लिए रेट किया गया है या नहीं।

प्रत्येक युग्मक हानि क्यों लाता है?

एक बार जब आप ऑप्टिकल सिग्नल को विभाजित कर देते हैं, तो प्रत्येक आउटपुट पथ मूल इनपुट की तुलना में कम शक्ति वहन करता है। यह कोई दोष नहीं है - यह शक्ति विभाजन की मूलभूत भौतिकी है। एक पूर्ण 1×2 50:50 विभाजन का परिणाम ठीक 3.0 डीबी होगानिविष्ट वस्तु का नुकसानप्रति पोर्ट केवल शक्ति को आधे में विभाजित करने से। व्यवहार में, वास्तविक उपकरण विनिर्माण खामियों, फाइबर संरेखण और युग्मन क्षेत्र में बिखराव के कारण सैद्धांतिक न्यूनतम के शीर्ष पर अतिरिक्त 0.1-0.5 डीबी अतिरिक्त हानि जोड़ते हैं।

लिंक बजट गणना के लिए यह महत्वपूर्ण है. एकाधिक विभाजन चरणों वाले पीओएन नेटवर्क में, प्रत्येक युग्मक चरण विभाजन हानि और अतिरिक्त हानि दोनों जोड़ता है। यदि आप इसका सटीक हिसाब नहीं रखते हैं, तो ग्राहक की ओर से ऑप्टिकल पावर रिसीवर संवेदनशीलता सीमा से नीचे गिर सकती है, जिसके परिणामस्वरूप बिट त्रुटियां या लिंक विफलता हो सकती है।

फाइबर ऑप्टिक कप्लर्स के प्रकार

कप्लर्स को उनके पोर्ट कॉन्फ़िगरेशन और फ़ंक्शन के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है। नीचे पांच मुख्य प्रकार दिए गए हैं जिनका आपको सामना करना पड़ेगा, साथ ही यह भी बताया गया है कि प्रत्येक का उपयोग कब करना है।

Infographic showing Y coupler, T coupler, 2x2 coupler, star coupler, and tree coupler

वाई कपलर: मानक 1×2 स्प्लिट

Y कपलर सबसे सरल और सबसे सामान्य रूप है। यह एक इनपुट लेता है और इसे अक्षर Y के आकार के समान दो आउटपुट में विभाजित करता है। अधिकांश मानक Y कपलर 50:50 विभाजन अनुपात प्रदान करते हैं, जिससे वे बुनियादी सिग्नल वितरण और सरल पावर विभाजन के लिए पसंदीदा बन जाते हैं। वे एकल मोड और मल्टीमोड दोनों संस्करणों में उपलब्ध हैं, और आप उन्हें डेस्कटॉप परीक्षण सेटअप से लेकर फ़ील्ड तैनात वितरण पैनल तक हर चीज़ में पाएंगे।

50:50 विभाजन पर एक अच्छी गुणवत्ता वाले 1×2 वाई कपलर के लिए विशिष्ट प्रविष्टि हानि: लगभग 3.2-3.5 डीबी प्रति पोर्ट (3.0 डीबी सैद्धांतिक विभाजन हानि प्लस 0.2-0.5 डीबी अतिरिक्त हानि)।

टी कपलर: टैप अनुप्रयोगों के लिए असमान विभाजन

एटी कपलर कार्यात्मक रूप से वाई कपलर के समान है लेकिन असममित विभाजन अनुपात - के साथ डिज़ाइन किया गया है जो आमतौर पर 90:10, 80:20, या 70:30 है। प्राथमिक उपयोग का मामला सिग्नल टैपिंग है: आप सिग्नल के अधिकांश हिस्से को मुख्य ट्रांसमिशन पथ पर रखते हुए निगरानी या माप के लिए ऑप्टिकल पावर का एक छोटा सा अंश निकालते हैं।

उदाहरण के लिए, लाइव नेटवर्क मॉनिटरिंग परिदृश्य में, एक 90:10 टी कपलर डाउनस्ट्रीम उपयोगकर्ता को 90% सिग्नल भेजता है और 10% मॉनिटरिंग पोर्ट पर टैप करता है। मुख्य (90%) पोर्ट पर प्रविष्टि हानि लगभग 0.6-0.8 डीबी होगी, जबकि टैप (10%) पोर्ट पर लगभग 10.5-11.0 डीबी दिखाई देती है। यह स्वीकार्य है क्योंकि मॉनिटरिंग डिवाइस को माप करने के लिए आमतौर पर केवल थोड़ी मात्रा में बिजली की आवश्यकता होती है।

2×2 कपलर (एक्स कपलर): विभाजित करें और संयोजित करें

2×2 कपलर में दो इनपुट पोर्ट और दो आउटपुट पोर्ट होते हैं, जो इसे सबसे बहुमुखी मानक कपलर प्रकार बनाता है। एक साधारण 1×2 के विपरीत, यह एक ही डिवाइस में सिग्नल को विभाजित और संयोजित कर सकता है, यही कारण है कि इसे कभी-कभी एक्स कपलर या दिशात्मक कपलर भी कहा जाता है।

व्यवहार में, 2×2 कप्लर्स इंटरफेरोमेट्रिक सेंसर सिस्टम, द्विदिश संचार लिंक और ऑप्टिकल परीक्षण उपकरणों में आवश्यक होते हैं, जहां दो अलग-अलग स्रोतों से प्रकाश को संयोजित किया जाना चाहिए या जहां एक सिग्नल को एक साथ विभाजित और क्रॉस युग्मित किया जाना चाहिए। कई मैक{{4}ज़ेन्डर और मिशेलसन इंटरफेरोमीटर कॉन्फ़िगरेशन उनके केंद्रीय बीम {{7}विभाजन तत्व के रूप में 2×2 कप्लर्स पर निर्भर करते हैं।

गुणवत्ता वाले 2×2 कपलर के लिए मानक विनिर्देश: 50:50 विभाजन पर प्रति पथ 3.2-3.8 डीबी की प्रविष्टि हानि, 55 डीबी से बेहतर दिशा, और 55 डीबी से अधिक वापसी हानिएकल-मोड फ़ाइबरसंस्करण.

स्टार कपलर: मल्टी-पोर्ट यूनिफ़ॉर्म डिस्ट्रीब्यूशन

एक स्टार कपलर को एन×एन या एन×एम कॉन्फ़िगरेशन के लिए डिज़ाइन किया गया है जहां लक्ष्य कई बंदरगाहों के बीच ऑप्टिकल पावर को यथासंभव समान रूप से वितरित करना है। पुराने LAN आर्किटेक्चर और कुछ एवियोनिक्स या सैन्य फाइबर नेटवर्क में, स्टार कप्लर्स सक्रिय स्विचिंग उपकरण के बिना कई नोड्स को जोड़ने का एक आसान तरीका प्रदान करते हैं।

स्टार कप्लर्स के साथ चुनौती यह है कि पोर्ट काउंट के साथ इंसर्शन लॉस स्केल होता है। एक 8×8 स्टार कपलर प्रति पोर्ट कम से कम 9.0 डीबी विभाजन हानि (8 से विभाजित करने पर), साथ ही अतिरिक्त हानि उत्पन्न करता है। यह उन प्रणालियों के व्यावहारिक उपयोग को सीमित करता है जहां लिंक बजट महत्वपूर्ण क्षीणन को सहन कर सकता है, या जहां कुल हानि को प्रबंधनीय रखने के लिए नोड्स की संख्या काफी कम है।

वृक्ष युग्मक: कैस्केडेड एक - से - अनेक वितरण

एक ट्री कपलर एक ब्रांचिंग टोपोलॉजी का अनुसरण करता है: एक इनपुट पोर्ट क्रमिक रूप से चरणों में 4, 8, 16, 32 या यहां तक कि 64 आउटपुट पोर्ट में विभाजित होता है। इसके पीछे की वास्तुकला यही हैपीएलसी स्प्लिटर्सअधिकांश आधुनिक FTTH और GPON परिनियोजन में उपयोग किया जाता है।

1×8 ट्री कपलर में न्यूनतम सैद्धांतिक विभाजन हानि 9.0 डीबी है; 1×16 कम से कम 12.0 डीबी जोड़ता है; और 1×32 15.0 डीबी का परिचय देता है। अतिरिक्त हानि को ध्यान में रखते हुए, वास्तविक - विश्व प्रविष्टि हानि मान आम तौर पर 1×8 के लिए 10.0-10.8 डीबी, 1×16 के लिए 13.0-13.8 डीबी, और 1×32 के लिए 16.0-17.5 डीबी हैं।आईटीयू-टी जी.671निष्क्रिय ऑप्टिकल घटकों के लिए प्रदर्शन दिशानिर्देश।

वर्गीकरण पर एक नोट: संरचना बनाम प्रौद्योगिकी बनाम तरंग दैर्ध्य फ़ंक्शन

भ्रम का एक सामान्य स्रोत: Y, T, 2×2, तारा और पेड़ कपलर के पोर्ट कॉन्फ़िगरेशन और फ़ंक्शन का वर्णन करते हैं। एफबीटी और पीएलसी उस कपलर को बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली विनिर्माण तकनीक का वर्णन करते हैं।डब्ल्यूडीएमकप्लर्स को उनके तरंग दैर्ध्य के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है {{0}चयनात्मक फ़ंक्शन - वे समान तरंग दैर्ध्य को विभाजित करने के बजाय अलग-अलग तरंग दैर्ध्य को अलग या संयोजित करते हैं।

ये तीन अलग-अलग वर्गीकरण अक्ष हैं। एफबीटी या पीएलसी तकनीक का उपयोग करके 1×2 कपलर बनाया जा सकता है। WDM कपलर भौतिक रूप से 2×2 डिवाइस हो सकता है। इसे समझना आपको घटकों को निर्दिष्ट करते समय सेब की तुलना संतरे से करने से रोकता है।

विनिर्माण प्रौद्योगिकी: एफबीटी बनाम पीएलसी बनाम माइक्रो-ऑप्टिक्स

विनिर्माण विधि सीधे प्रदर्शन स्थिरता, आकार, विभाजन गणना क्षमता और लागत को प्रभावित करती है। यहां वह है जो आपको प्रत्येक दृष्टिकोण के बारे में जानने की आवश्यकता है।

Comparison of FBT and PLC fiber optic coupler manufacturing technologies

फ़्यूज्ड बाइकोनिकल टेपर (एफबीटी)

एफबीटी सबसे स्थापित कपलर तकनीक है। दो या दो से अधिक तंतुओं को हटा दिया जाता है, एक साथ मोड़ दिया जाता है, लौ या इलेक्ट्रिक हीटर से गर्म किया जाता है, और युग्मन क्षेत्र बनने तक खींचा जाता है। यह प्रक्रिया अच्छी तरह से समझी जाने वाली, अपेक्षाकृत सस्ती है, और 1×2 और 2×2 कॉन्फ़िगरेशन के लिए बहुत अच्छी तरह से काम करती है।

जहां एफबीटी अपनी सीमाएं दिखाता है वह उच्च विभाजन गणना पर है। 1×8 एफबीटी स्प्लिटर के निर्माण के लिए कई 1×2 चरणों को कैस्केडिंग की आवश्यकता होती है, जो अतिरिक्त नुकसान जमा करता है और एकरूपता को नियंत्रित करना कठिन बनाता है। 1×4 से ऊपर के विभाजन अनुपात के लिए, पीएलसी विकल्पों की तुलना में एफबीटी उपकरणों की आउटपुट एकरूपता कम हो जाती है। एफबीटी कप्लर्स अधिक तरंग दैर्ध्य के प्रति संवेदनशील होते हैं, इसलिए दोहरी विंडो प्रदर्शन (1310/1550 एनएम) के लिए सावधानीपूर्वक विनिर्देशन की आवश्यकता होती है।

इसके लिए सबसे उपयुक्त: 1×2 और 2×2 कप्लर्स, टैप एप्लिकेशन, कम से मध्यम स्प्लिट काउंट के साथ लागत {{4}संवेदनशील तैनाती।

प्लानर लाइटवेव सर्किट (पीएलसी)

पीएलसी स्प्लिटर्स को सिलिकॉन सब्सट्रेट पर सिलिका पर सेमीकंडक्टर लिथोग्राफी तकनीकों का उपयोग करके निर्मित किया जाता है। वेवगाइड पैटर्न को चिप पर उकेरा जाता है, जिससे निर्माताओं को विभाजन ज्यामिति पर बेहद सटीक नियंत्रण मिलता है।

परिणाम सभी बंदरगाहों पर बेहतर आउटपुट एकरूपता, एक विस्तृत तरंग दैर्ध्य रेंज (आमतौर पर 1260-1650 एनएम) पर लगातार प्रदर्शन, और एक कॉम्पैक्ट पैकेज में 1×64 या यहां तक कि 1×128 तक उत्कृष्ट स्केलेबिलिटी है। कम स्प्लिट काउंट पर एफबीटी की तुलना में ट्रेड-ऑफ की इकाई लागत अधिक है। हालाँकि, के लिएएबीएस पैकेजिंग में पीएलसी स्प्लिटर्स1×8 और उससे अधिक पर, प्रति {{2}पोर्ट लागत अक्सर कैस्केड एफबीटी समाधानों के साथ प्रतिस्पर्धी या उससे भी कम हो जाती है।

के अनुसारटेलकोर्डिया जीआर-1209-कोरऔर जीआर-1221-कोर, जो निष्क्रिय ऑप्टिकल घटकों के लिए प्राथमिक विश्वसनीयता मानक हैं, पीएलसी उपकरण आमतौर पर तापमान चक्रण और पर्यावरणीय तनाव परीक्षण के तहत बेहतर दीर्घकालिक स्थिरता प्रदर्शित करते हैं। यही एक कारण है कि अधिकांश प्रमुख दूरसंचार ऑपरेटर अपने GPON और XGS-PON परिनियोजन के लिए PLC तकनीक निर्दिष्ट करते हैं।

इसके लिए सबसे उपयुक्त: उच्च स्प्लिट काउंट के साथ एफटीटीएच/पीओएन, मजबूत एकरूपता की आवश्यकता वाली तैनाती, व्यापक ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य रेंज, और दीर्घकालिक पर्यावरणीय विश्वसनीयता।

माइक्रो-ऑप्टिक्स

सूक्ष्म {{0}ऑप्टिक कप्लर्स तंतुओं के बीच प्रकाश को पुनर्निर्देशित करने के लिए एक छोटे से आवास में लगे असतत लघु घटकों {{1} लेंस, प्रिज्म, पतले {2}फिल्म फिल्टर और दर्पण - का उपयोग करते हैं। यह डिजाइनरों को कस्टम ऑप्टिकल पथ, तरंग दैर्ध्य फ़िल्टरिंग और ध्रुवीकरण नियंत्रण बनाने में सबसे अधिक लचीलापन देता है।

ये उपकरण आमतौर पर WDM कप्लर्स, उच्च -आइसोलेशन टैप मॉड्यूल और प्रयोगशाला उपकरण जैसे विशेष अनुप्रयोगों में पाए जाते हैं। उनकी उच्च लागत और अधिक जटिल असेंबली प्रक्रिया के कारण आम तौर पर उनका उपयोग उच्च मात्रा एक्सेस नेटवर्क परिनियोजन में नहीं किया जाता है।

त्वरित तुलना: एफबीटी बनाम पीएलसी

पैरामीटर	एफबीटी	पीएलसी
विशिष्ट विभाजन गणना	1×2 से 1×4 (व्यावहारिक)	1×2 से 1×64 (या उच्चतर)
आउटपुट एकरूपता (1×8)	±1.0-1.5 डीबी	±0.5–0.8 डीबी
ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य	आमतौर पर सिंगल या डुअल विंडो	ब्रॉडबैंड 1260-1650 एनएम
अतिरिक्त हानि (1×8)	1.0-2.0 डीबी सामान्य	0.6-1.2 डीबी सामान्य
इकाई लागत (कम विभाजन)	निचला	उच्च
इकाई लागत (उच्च विभाजन)	उच्चतर (कैस्केड चरण)	प्रतिस्पर्धी या निम्नतर
तापमान स्थिरता	अच्छा	बेहतर
उच्च पोर्ट गिनती पर आकार	बड़ा	सघन

कपलर चुनने से पहले जांचने योग्य छह महत्वपूर्ण पैरामीटर

केवल पोर्ट संख्या और कीमत के आधार पर फाइबर कपलर का चयन करना क्षेत्र की समस्याओं का एक नुस्खा है। यहां छह विशिष्टताएं हैं जो वास्तव में यह निर्धारित करती हैं कि कोई कपलर आपके सिस्टम में काम करेगा या नहीं।

Infographic showing key fiber optic coupler parameters such as insertion loss, split ratio, and return loss

1. निवेशन हानि

निविष्ट वस्तु का नुकसानइनपुट पोर्ट और एक विशिष्ट आउटपुट पोर्ट के बीच मापी गई कुल ऑप्टिकल पावर हानि है। इसमें अंतर्निहित विभाजन हानि (जो अपरिहार्य है - भौतिकी निर्देश देती है कि विभाजन शक्ति प्रति {{2}पोर्ट आउटपुट कम हो जाती है) और डिवाइस द्वारा शुरू की गई अतिरिक्त हानि दोनों शामिल हैं।

लिंक बजट योजना के लिए, प्रविष्टि हानि वह संख्या है जो सबसे अधिक मायने रखती है। संदर्भ के लिए, यहां सामान्य कॉन्फ़िगरेशन के लिए विशिष्ट प्रविष्टि हानि मान दिए गए हैं:

Chart showing insertion loss increase as fiber optic splitter ratio grows from 1x2 to 1x64

विभाजन विन्यास	सैद्धांतिक विभाजन हानि	विशिष्ट कुल निवेशन हानि (पीएलसी)
1×2	3.0 डीबी	3.2-3.8 डीबी
1×4	6.0 डीबी	6.5-7.5 डीबी
1×8	9.0 डीबी	10.0–10.8 डीबी
1×16	12.0 डीबी	13.0–13.8 डीबी
1×32	15.0 डीबी	16.0–17.5 डीबी
1×64	18.0 डीबी	19.0–21.0 डीबी

यदि कोई आपूर्तिकर्ता प्रविष्टि हानि के आंकड़ों को इन श्रेणियों से काफी बेहतर बताता है, तो परीक्षण डेटा मांगें। कागज़ पर बहुत अच्छे दिखने वाले नंबर अक्सर उत्पादन औसत के बजाय चेरी से चुने गए नमूनों से आते हैं।

2. अत्यधिक हानि

अतिरिक्त हानि सैद्धांतिक विभाजन न्यूनतम से परे केवल अतिरिक्त हानि को अलग करती है। इसकी गणना कुल इनपुट शक्ति की सभी आउटपुट शक्तियों के योग से तुलना करके की जाती है। एक अच्छी तरह से निर्मित 1×8 पीएलसी स्प्लिटर में, अतिरिक्त हानि आम तौर पर 0.6-1.2 डीबी होती है। एफबीटी - आधारित 1×8 में, कैस्केड चरण की अक्षमताओं के कारण यह 1.0-2.0 डीबी या इससे अधिक हो सकता है।

अत्यधिक हानि एक उपयोगी गुणवत्ता संकेतक है। यदि दो विक्रेता समान विभाजन अनुपात की पेशकश करते हैं, लेकिन एक विशेष रूप से अधिक अतिरिक्त हानि दिखाता है, तो यह आमतौर पर कम विनिर्माण गुणवत्ता या पुरानी उत्पादन प्रक्रियाओं की ओर इशारा करता है।

3. विभाजन अनुपात (युग्मन अनुपात)

विभाजन अनुपात आपको बताता है कि आउटपुट पोर्ट के बीच ऑप्टिकल पावर को कैसे विभाजित किया जाता है। सामान्य अनुपात में समान वितरण के लिए 50:50, नल की निगरानी के लिए 90:10 या 80:20 और विशेष रूटिंग के लिए 70:30 शामिल हैं।

एक विवरण जिसे कई खरीदार नजरअंदाज कर देते हैं: बताया गया विभाजन अनुपात एक विशेष तरंग दैर्ध्य पर निर्दिष्ट होता है। 1310 एनएम पर 50:50 रेटेड कपलर वास्तव में 1550 एनएम पर 48:52 या 45:55 प्रदान कर सकता है, खासकर एफबीटी उपकरणों के लिए। यदि आपका सिस्टम दोहरी तरंग दैर्ध्य चलाता है, तो सुनिश्चित करें कि अनुपात विनिर्देश दोनों विंडो को कवर करता है।

4. वापसी हानि और प्रत्यक्षता

रिटर्न लॉस मापता है कि कितना प्रकाश वापस स्रोत की ओर परावर्तित होता है। दिशात्मकता मापती है कि कपलर कितनी अच्छी तरह प्रकाश को गलत इनपुट पोर्ट में लीक होने से रोकता है। अधिकांश मानक टेलीकॉम कप्लर्स में, रिटर्न लॉस 55 डीबी से अधिक या उसके बराबर होता है और सिंगल मोड डिवाइस के लिए डायरेक्टिविटी 55 डीबी से अधिक या उसके बराबर होती है।

ये पैरामीटर द्विदिश प्रणालियों, सुसंगत पहचान सेटअप और सटीक माप उपकरणों में महत्वपूर्ण हो जाते हैं। खराब रिटर्न हानि स्रोत अस्थिरता का कारण बनती है (विशेष रूप से डीएफबी लेजर में), और खराब दिशात्मकता क्रॉसस्टॉक का परिचय देती है। प्रयोगशाला श्रेणी के अनुप्रयोगों के लिए, 60 डीबी से अधिक या उसके बराबर वापसी हानि पर ध्यान दें।

5. ध्रुवीकरण आश्रित हानि (पीडीएल)

पीडीएल इनपुट प्रकाश की ध्रुवीकरण स्थिति में परिवर्तन के रूप में सम्मिलन हानि में भिन्नता की मात्रा निर्धारित करता है। मानक एक्सेस नेटवर्क कप्लर्स में, पीडीएल आमतौर पर 0.1-0.3 डीबी होता है और शायद ही कभी ध्यान देने योग्य समस्याएं पैदा करता है। हालाँकि, सुसंगत ऑप्टिकल सिस्टम, फाइबर सेंसिंग (विशेष रूप से फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग पूछताछकर्ता और वितरित सेंसिंग), और सटीक माप सेटअप में, माप अनिश्चितता से बचने के लिए पीडीएल को 0.1 डीबी से नीचे रखा जाना चाहिए।

यदि आप एक सेंसिंग सिस्टम का निर्माण कर रहे हैं या ध्रुवीकरण के प्रति संवेदनशील उपकरणों के साथ काम कर रहे हैं, तो पीडीएल को आपके विनिर्देशन चेकलिस्ट में होना चाहिए, इसे बाद के विचार के रूप में नहीं लिया जाना चाहिए।

6. ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य और बैंडविड्थ

1310 एनएम ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन किया गया कपलर जरूरी नहीं कि 1550 एनएम पर सही ढंग से काम करेगा, और इसके विपरीत भी। ब्रॉडबैंड कप्लर्स (आमतौर पर 1260-1650 एनएम के लिए रेटेड) पूर्ण सिंगल मोड टेलीकॉम विंडो को कवर करते हैं, लेकिन एक तरंग दैर्ध्य के लिए अनुकूलित सिंगल विंडो डिवाइस की तुलना में थोड़ा अधिक अतिरिक्त नुकसान हो सकता है।

1310 एनएम अपस्ट्रीम और 1490/1550 एनएम डाउनस्ट्रीम दोनों ले जाने वाले पीओएन सिस्टम के लिए, आपको पूर्ण ऑपरेटिंग बैंड के लिए रेटेड कपलर की आवश्यकता होती है। एकल तरंग दैर्ध्य पर सरल बिंदु - से {{5} बिंदु लिंक के लिए, एकल {{6} विंडो युग्मक थोड़ा बेहतर प्रदर्शन और कम लागत प्रदान कर सकता है।

एप्लिकेशन द्वारा फ़ाइबर ऑप्टिक कपलर कैसे चुनें

Application scenarios of fiber optic couplers in FTTH, CATV, network monitoring, and sensing systems

एफटीटीएच और पीओएन परिनियोजन

एफटीटीएच और जीपीओएन/एक्सजीएस {{0}पीओएन में, प्रमुख आवश्यकताएं हैं उच्च स्प्लिट काउंट क्षमता (1×16, 1×32, या 1×64), सभी बंदरगाहों पर मजबूत आउटपुट एकरूपता, 1260-1650 एनएम को कवर करने वाला ब्रॉडबैंड ऑपरेशन, और व्यापक तापमान रेंज में विश्वसनीय प्रदर्शन (आमतौर पर आउटडोर इंस्टॉलेशन के लिए -40 डिग्री से {{10%) डिग्री)।

पीएलसी प्रौद्योगिकी यहां स्पष्ट विकल्प है। समान आउटपुट, विस्तृत तरंग दैर्ध्य रेंज और उच्च विभाजन गणना के लिए कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर का संयोजन पीएलसी को लगभग सभी आधुनिक पीओएन तैनाती में मानक बनाता है। अधिकांश ऑपरेटर निर्दिष्ट करते हैंLGX-बॉक्सयाकैसेट-पैकेज्ड पीएलसी स्प्लिटर्सरैक पर स्थापित इंस्टॉलेशन के लिए, औरफाइबर वितरण बक्सेबाहरी पोल या दीवार के लिए अंतर्निर्मित स्प्लिटर्स के साथ{{1}माउंट परिदृश्य।

CATV वितरण

CATV ऑप्टिकल वितरण नेटवर्क कम प्रविष्टि हानि की मांग करते हैं (क्योंकि सिग्नल हेडएंड और सब्सक्राइबर के बीच कई विभाजन चरणों से गुजरता है), 1550 एनएम (मानक CATV डाउनस्ट्रीम तरंग दैर्ध्य), और स्केलेबल वितरण वास्तुकला पर अच्छा प्रदर्शन।

सीएटीवी में, विभाजन बिंदु पर 0.5 डीबी की अतिरिक्त हानि भी वाहक के ग्राहक स्तर पर शोर अनुपात को कम कर सकती है। यह विक्रेताओं के बीच तुलना करने के लिए अतिरिक्त हानि को विशेष रूप से महत्वपूर्ण विशिष्टता बनाता है। बैकबोन वितरण के लिए, ब्रॉडबैंड रेटिंग वाले पीएलसी स्प्लिटर्स को प्राथमिकता दी जाती है। केवल 2-4 आउटपुट वाले स्थानीय टैप पॉइंट के लिए, एफबीटी कप्लर्स लागत प्रभावी बने रहते हैं।

नेटवर्क परीक्षण और निगरानी

लाइव नेटवर्क मॉनिटरिंग के लिए, लक्ष्य सेवा लिंक को सार्थक रूप से प्रभावित किए बिना माप के लिए पर्याप्त ऑप्टिकल पावर निकालना है। 90:10 या 95:5 टी कपलर मानक समाधान है - मुख्य पथ नल से केवल 0.5-0.7 डीबी हानि देखता है, जो अधिकांश लिंक बजट के मार्जिन के भीतर है।

निगरानी के लिए टैप कपलर का चयन करते समय, दिशा और वापसी हानि पर ध्यान दें। द्विदिशात्मक पीओएन लिंक में, टैप मॉड्यूल में खराब दिशा अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम सिग्नल के बीच क्रॉसस्टॉक पेश कर सकती है। यह भी सत्यापित करें कि टैप कपलर हैकनेक्टर प्रकारआपके निगरानी उपकरण - SC/APC और से मेल खाता हैएलसी कनेक्टर्सआधुनिक परीक्षण सेटअपों में सबसे आम हैं।

प्रयोगशाला, सेंसिंग और प्रिसिजन ऑप्टिकल सिस्टम

प्रयोगशाला परिवेशों में - इंटरफेरोमीटर, ओसीटी सिस्टम, फाइबर जाइरोस्कोप, वितरित फाइबर सेंसिंग - की आवश्यकताएं सरल विभाजन से कहीं आगे तक जाती हैं। इंजीनियरों को आमतौर पर 2×2 कार्यक्षमता, ब्रॉडबैंड या तरंग दैर्ध्य {{5}सपाट प्रदर्शन, कम अतिरिक्त हानि (0.5 डीबी से कम), उच्च दिशा (60 डीबी से अधिक या उसके बराबर), और कम पीडीएल (0.1 डीबी से कम) की आवश्यकता होती है।

इन अनुप्रयोगों के लिए, कपलर सिर्फ एक पावर डिवाइडर नहीं है - यह एक अभिन्न ऑप्टिकल तत्व है जो सीधे माप सटीकता को प्रभावित करता है। यहां परिशुद्धता -ग्रेड कपलर पर अधिक खर्च करना लगभग हमेशा उचित है, क्योंकि अविश्वसनीय माप परिणामों की लागत की तुलना में कपलर की लागत मामूली है।

चयन में होने वाली सामान्य गलतियाँ जिनसे बचना चाहिए

तरंग दैर्ध्य अनुकूलता को अनदेखा करना.यह सबसे आम गलती है जो हम देखते हैं। एक खरीदार विभाजन अनुपात और कीमत के आधार पर एक कपलर का चयन करता है, लेकिन बाद में पता चलता है कि इसे 1310 एनएम सिंगल विंडो ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन किया गया था, जबकि सिस्टम 1550 एनएम पर चलता है। परिणाम: विभाजन अनुपात बदल जाता है, सम्मिलन हानि बढ़ जाती है, और लिंक विफल हो जाता है या बिना किसी मार्जिन के संचालित होता है। ऑपरेटिंग वेवलेंथ विंडो को हमेशा सत्यापित करें।

विभाजन अनुपात की जाँच हो रही है लेकिन सम्मिलन हानि की नहीं।"50:50" लेबल वाला कपलर आपको पावर डिवीजन बताता है, लेकिन वास्तविक उपयोग योग्य पावर सम्मिलन हानि पर निर्भर करता है। विभिन्न विक्रेताओं के दो 50:50 कप्लर्स में सम्मिलन हानि मान 1 डीबी या उससे अधिक भिन्न हो सकते हैं, जो सिस्टम मार्जिन में महत्वपूर्ण अंतर का अनुवाद करता है।

भ्रमित करने वाले कप्लर्स, स्प्लिटर्स और एडाप्टर्स।इससे पूरी तरह से गलत उत्पाद ऑर्डर करना पड़ता है। एफाइबर ऑप्टिक एडाप्टरआपके सिग्नल को विभाजित नहीं करेगा. एक युग्मक केवल दो कनेक्टर सिरों को नहीं जोड़ेगा। सुनिश्चित करें कि घटक श्रेणी आपके आवश्यक फ़ंक्शन से मेल खाती है।

कनेक्टर और पैकेजिंग आवश्यकताओं की अनदेखी।एक नंगे फाइबर पिगटेल कपलर एक प्रयोगशाला बेंच पर ठीक काम करता है लेकिन तैनात क्षेत्र के लिए अनुपयुक्त है।ब्याह बंद करनाया वितरण कैबिनेट. पुष्टि करें किकनेक्टर प्रकार, पैकेज फॉर्म फैक्टर, ऑपरेटिंग तापमान रेंज और पर्यावरण संरक्षण रेटिंग आपके परिनियोजन वातावरण से मेल खाते हैं। इनडोर उपयोग के लिए 0-50 डिग्री पर रेटेड कपलर बाहरी हवाई कैबिनेट में नहीं टिकेगा जहां -30 डिग्री सर्दियां होती हैं।

एकल -मोड और मल्टीमोड घटकों का मिश्रण। एकल-मोड फ़ाइबरजबकि इसका कोर व्यास लगभग 9 µm हैमल्टीमोड फाइबरकोर 50 से 62.5 µm तक होते हैं। मोड फ़ील्ड बेमेल उन्हें युग्मक में मौलिक रूप से असंगत बनाता है। मल्टीमोड फ़ाइबर (या इसके विपरीत) पर एकल -मोड कपलर का उपयोग करने से गंभीर अतिरिक्त हानि और अप्रत्याशित प्रदर्शन होगा। हमेशा कपलर के फाइबर प्रकार को अपने नेटवर्क फाइबर प्रकार से मेल करें।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

1×2 कपलर और 2×2 कपलर के बीच क्या अंतर है?

1×2 कपलर में एक इनपुट और दो आउटपुट होते हैं - यह प्रकाश को एक दिशा में विभाजित करता है। 2×2 कपलर में दो इनपुट और दो आउटपुट होते हैं, जो इसे ऑप्टिकल सिग्नल को विभाजित और संयोजित करने की अनुमति देता है। यह 2×2 कप्लर्स को इंटरफेरोमेट्रिक सिस्टम, द्विदिशात्मक लिंक और अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक बनाता है जहां ऑप्टिकल पावर को एक साथ दो पथों के बीच पुनर्वितरित किया जाना चाहिए। यदि आपको केवल साधारण विभाजन की आवश्यकता है, तो 1×2 पर्याप्त और कम खर्चीला है।

मुझे पीएलसी के स्थान पर एफबीटी कब चुनना चाहिए और इसके विपरीत कब?

जब आपको 1×2 या 2×2 कप्लर्स की आवश्यकता हो, जब लागत प्राथमिक चिंता हो, और जब आप कम विभाजन गणना (1×4 तक) के साथ काम कर रहे हों, तो एफबीटी चुनें। जब आपको उच्च स्प्लिट काउंट (1×8 और अधिक), मजबूत आउटपुट एकरूपता, ब्रॉडबैंड तरंग दैर्ध्य कवरेज की आवश्यकता हो, या ऐसे वातावरण में तैनाती करते समय पीएलसी चुनें जो दीर्घकालिक स्थिरता की मांग करता है। अधिकांश एफटीटीएच और पीओएन परियोजनाओं के लिए, पीएलसी वास्तविक मानक बन गया है।

विभाजन के बाद ऑप्टिकल पावर इतनी अधिक क्यों गिर जाती है?

क्योंकि एक युग्मक मौजूदा ऑप्टिकल पावर को - विभाजित करता है, इससे नए फोटॉन नहीं बनते हैं। जब आप किसी सिग्नल को दो समान पथों में विभाजित करते हैं, तो प्रत्येक पथ को आधी शक्ति प्राप्त होती है, जो 3.0 डीबी की कमी के अनुरूप होती है। चार पथों में विभाजित और प्रत्येक में 6.0 डीबी की कमी देखी गई। 32 पथों में विभाजित और प्रत्येक पोर्ट इनपुट से 15.0 डीबी नीचे है। इस सैद्धांतिक न्यूनतम के अलावा, प्रत्येक वास्तविक उपकरण विनिर्माण खामियों से कुछ अतिरिक्त नुकसान जोड़ता है। यही कारण है कि विभाजन अनुपात का चयन करने से पहले लिंक बजट गणना आवश्यक है।

क्या मैं मल्टीमोड फ़ाइबर के साथ एकल -मोड कपलर का उपयोग कर सकता हूँ?

नहीं, के बीच मुख्य आकार का अंतरएकल-मोड(9 µm) और मल्टीमोड (50 या 62.5 µm) फाइबर का मतलब है कि युग्मन तंत्र डिज़ाइन के अनुसार काम नहीं करेगा। मोड फ़ील्ड बेमेल बिंदुओं पर प्रकाश खो जाएगा, विभाजन अनुपात अप्रत्याशित होगा, और कुल हानि निर्दिष्ट से कहीं अधिक होगी। कपलर प्रकार को हमेशा अपने फाइबर इंफ्रास्ट्रक्चर से मेल करें।

फ़ाइबर ऑप्टिक कप्लर्स पर कौन से मानक लागू होते हैं?

सबसे आम तौर पर संदर्भित मानक हैंआईईसी 61753(फाइबर ऑप्टिक सिस्टम में निष्क्रिय ऑप्टिकल घटकों के लिए प्रदर्शन मानक), आईईसी 61755 (फाइबर ऑप्टिक कनेक्टर ऑप्टिकल इंटरफेस), टेलकोर्डिया जीआर-1209-कोर (निष्क्रिय ऑप्टिकल घटकों के लिए सामान्य आवश्यकताएं), और टेलकोर्डिया जीआर-1221-कोर (निष्क्रिय ऑप्टिकल घटकों के लिए विश्वसनीयता आश्वासन)। विशेष रूप से WDM कप्लर्स के लिए,आईटीयू-टी जी.671ऑप्टिकल घटकों और उपप्रणालियों की ट्रांसमिशन विशेषताओं को शामिल करता है। विक्रेताओं का मूल्यांकन करते समय, पूछें कि क्या उनके उत्पादों का परीक्षण इन मानकों के अनुरूप किया गया है।

निष्कर्ष

Flowchart for choosing the right fiber optic coupler based on application and technical requirements

फ़ाइबर ऑप्टिक कपलर किसी भी ऑप्टिकल नेटवर्क में एक मुख्य निष्क्रिय घटक है - बाद में सोचा जाने वाला सहायक उपकरण नहीं। चाहे आप 64 ग्राहकों को जीपीओएन सिग्नल वितरित कर रहे हों, निगरानी के लिए लाइव लिंक का 5% टैप कर रहे हों, प्रयोगशाला इंटरफेरोमीटर में सिग्नलों का संयोजन कर रहे हों, या सीएटीवी वितरण ट्री में पावर रूट कर रहे हों, आपके द्वारा चुना गया कपलर सीधे आपके सिस्टम के प्रदर्शन, मार्जिन और विश्वसनीयता को प्रभावित करता है।

सबसे प्रभावी चयन दृष्टिकोण सीधा है: अपनी एप्लिकेशन आवश्यकताओं को परिभाषित करके शुरू करें, फिर आपको आवश्यक पोर्ट कॉन्फ़िगरेशन और फ़ंक्शन का चयन करें (वाई, टी, 2 × 2, पेड़, या स्टार), उचित विनिर्माण तकनीक चुनें (छोटे विभाजन पर सादगी और कम लागत के लिए एफबीटी, उच्च विभाजन पर एकरूपता और स्केलेबिलिटी के लिए पीएलसी), और अंत में सत्यापित करें कि छह प्रमुख पैरामीटर - सम्मिलन हानि, अतिरिक्त हानि, विभाजन अनुपात, वापसी हानि, प्रत्यक्षता, पीडीएल, और ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य - सभी आपके सिस्टम को पूरा करते हैं। विशिष्टताएँ. ऐसा करें, और युग्मक चयन एक अनुमान लगाने के खेल के बजाय एक इंजीनियरिंग निर्णय बन जाता है।

यदि आपके पास अपने प्रोजेक्ट के लिए सही स्प्लिटर या कपलर चुनने के बारे में विशिष्ट प्रश्न हैं, तो बेझिझक पूछेंहमारी इंजीनियरिंग टीम से संपर्क करेंतकनीकी मार्गदर्शन हेतु.