फाइबर ऑप्टिक स्प्लिटर

फाइबर ऑप्टिक स्प्लिटर, जिसे ऑप्टिकल स्प्लिटर के रूप में भी जाना जाता है, एक निष्क्रिय ऑप्टिकल उपकरण है जिसका उपयोग एफटीटीएच (फाइबर टू द होम) सिस्टम में एक ऑप्टिकल फाइबर सिग्नल को पूर्व निर्धारित अनुपात के अनुसार दो या अधिक आउटपुट ऑप्टिकल सिग्नल में विभाजित करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक 1x4 ऑप्टिकल स्प्लिटर एक विशिष्ट अनुपात में ऑप्टिकल सिग्नल को एक फाइबर से चार फाइबर तक वितरित करता है। WDM प्रणाली में तरंग दैर्ध्य विभाजन मल्टीप्लेक्सर (WDM) के विपरीत, जो विभिन्न तरंग दैर्ध्य के ऑप्टिकल संकेतों को संबंधित तरंग दैर्ध्य चैनलों में अलग करता है, एक ऑप्टिकल स्प्लिटर ट्रांसमिशन के लिए पूरे ऑप्टिकल सिग्नल को कई चैनलों में वितरित करता है।

ऑप्टिकल स्प्लिटर का कार्य सिद्धांत

एकल-मोड फाइबर में ऑप्टिकल सिग्नल संचारित करते समय, प्रकाश की ऊर्जा पूरी तरह से फाइबर कोर में केंद्रित नहीं होती है; एक छोटी सी मात्रा कोर के पास आवरण के माध्यम से फैलती है। दूसरे शब्दों में, यदि दो तंतुओं के कोर काफी करीब हैं, तो एक तंतु में फैलने वाले प्रकाश का मोड क्षेत्र दूसरे में प्रवेश कर सकता है, जिससे दोनों तंतुओं में ऑप्टिकल सिग्नल को फिर से बढ़ाया जा सकता है। नया आवंटन.

ऑप्टिकल स्प्लिटर्स के प्रकार

ऑप्टिकल स्प्लिटर्स को उनके ऑपरेटिंग सिद्धांत के अनुसार दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: प्लानर वेवगाइड (पीएलसी) ऑप्टिकल स्प्लिटर्स और फ़्यूज्ड बाइकोनिकल टेपर्ड (एफबीटी) ऑप्टिकल स्प्लिटर्स; उनके पोर्ट कॉन्फ़िगरेशन के अनुसार, उन्हें निम्न में वर्गीकृत किया जा सकता है: उनके विभाजन अनुपात के अनुसार, उन्हें गैर-समान विभाजन और एकसमान विभाजन में वर्गीकृत किया जा सकता है; एक अन्य वर्गीकरण विधि सिंगल-मोड (1310एनएम) और मल्टी-मोड (850एनएम) पर आधारित है।

एफबीटी फ्यूज्ड बाइकोनिकल टेपर्ड ऑप्टिकल स्प्लिटर

एफबीटी ऑप्टिकल स्प्लिटर... सर्किट का निर्माण पारंपरिक टेपर्ड कपलर प्रक्रिया का उपयोग करके किया जाता है। दो या दो से अधिक ऑप्टिकल फाइबर, उनकी कोटिंग हटाकर, एक साथ बंडल किए जाते हैं और फिर दोनों तरफ खींचकर एक टेपरिंग मशीन पर उच्च तापमान पर पिघलाए जाते हैं। विभाजन अनुपात की वास्तविक समय में निगरानी की जाती है। एक बार वांछित विभाजन अनुपात प्राप्त हो जाने पर, पिघलने और खींचने की प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। एक छोर इनपुट के रूप में एक फाइबर (बाकी काट दिया जाता है) को बरकरार रखता है, जबकि दूसरा छोर मल्टी-आउटपुट टर्मिनल के रूप में कार्य करता है। फाइबर मोड़ के कोण और खिंचाव की लंबाई को नियंत्रित करके विभिन्न विभाजन अनुपात प्राप्त किए जा सकते हैं। अंत में, पतला भाग एक क्वार्ट्ज सब्सट्रेट पर चिपकने से ठीक किया जाता है और एक स्टेनलेस स्टील ट्यूब में डाला जाता है।

पीएलसी प्लेन वेव पीएलसी (प्लानर लाइटवेव सर्किट) ऑप्टिकल स्प्लिटर्स क्वार्ट्ज सब्सट्रेट्स पर आधारित एकीकृत वेवगाइड ऑप्टिकल पावर वितरण उपकरण हैं, जो अर्धचालक प्रक्रियाओं (फोटोलिथोग्राफी, नक़्क़ाशी, विकास इत्यादि) का उपयोग करके निर्मित होते हैं। पीएलसी स्प्लिटर्स एक ऑप्टिकल फाइबर से ऑप्टिकल सिग्नल को कई ऑप्टिकल फाइबर में विभाजित करते हैं, जिससे ऑप्टिकल ऊर्जा का समान वितरण प्राप्त होता है। ऑप्टिकल वेवगाइड सरणी चिप की ऊपरी सतह पर स्थित होती है, जो चिप पर विभाजन फ़ंक्शन को एकीकृत करती है; फिर, मल्टी-चैनल फाइबर सरणियों को इनपुट और आउटपुट के साथ चिप के दोनों सिरों पर जोड़ा जाता है और इनकैप्सुलेटेड किया जाता है।

एफबीटी बनाम पीएलसी एफबीटी टेपर्ड स्प्लिटर्स के मुख्य लाभ सरल कच्चे माल का उपयोग, अपेक्षाकृत कम लागत और कम मांग वाले उपकरण और प्रक्रिया आवश्यकताएं हैं। आवश्यकतानुसार विभाजन अनुपात की वास्तविक समय में निगरानी की जा सकती है, जिससे असमान स्प्लिटर्स के निर्माण की अनुमति मिलती है। नुकसान ये हैं: वर्तमान में, परिपक्व टेपरिंग तकनीक केवल 1x4 तक स्प्लिटर्स का उत्पादन कर सकती है। 1x4 से बड़े उपकरणों के लिए, कई 1x2 इकाइयों को एक साथ जोड़ा जाता है और फिर एक स्प्लिटर हाउसिंग में पैक किया जाता है। एफबीटी स्प्लिटर केवल तीन तरंग दैर्ध्य का समर्थन करते हैं: 850 एनएम, 1310 एनएम, और 1550 एनएम, जो उन्हें अन्य तरंग दैर्ध्य के साथ असंगत बनाता है।

पीएलसी स्प्लिटर्स की उत्पाद विशेषताएं हैं: हानि ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य के प्रति असंवेदनशील है, विभिन्न तरंग दैर्ध्य (1260 ~ 1650 एनएम) की संचरण आवश्यकताओं को पूरा करती है; समान विभाजन, उपयोगकर्ताओं को समान रूप से सिग्नल वितरित करना; कॉम्पैक्ट संरचना और छोटा आकार; एकल इकाई... डिवाइस में स्प्लिटर चैनलों की संख्या अधिक है, जो 64 से अधिक तक पहुंचती है: प्रति चैनल उच्च लागत, और जितने अधिक चैनल, लागत लाभ उतना ही अधिक महत्वपूर्ण है। नुकसान फ़्यूज्ड बाइकोनिकल टेपर्ड स्प्लिटर्स की तुलना में इसकी उच्च लागत है, खासकर कम-चैनल स्प्लिटर्स में।

पीएलसी ऑप्टिकल स्प्लिटर की संरचना

पीएलसी ऑप्टिकल स्प्लिटर में तीन भाग होते हैं: एक ऑप्टिकल स्प्लिटर चिप और दोनों सिरों पर जुड़े फाइबर ऑप्टिक एरेज़। इन तीन घटकों को सटीक रूप से संरेखित किया जाना चाहिए; उनका डिज़ाइन और असेंबली पीएलसी स्प्लिटर की स्थिरता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। चिप क्वार्ट्ज सब्सट्रेट पर स्प्लिटर वेवगाइड विकसित करने के लिए सेमीकंडक्टर तकनीक का उपयोग करती है। चिप में एक इनपुट और एन आउटपुट वेवगाइड हैं। फिर, इनपुट और आउटपुट फाइबर ऑप्टिक सरणियों को चिप के दोनों सिरों पर जोड़ा जाता है, और एक इनपुट और एन आउटपुट के साथ एक ऑप्टिकल स्प्लिटर बनाने के लिए एक आवरण स्थापित किया जाता है।

पीएलसी स्प्लिटर चिप्स को 1xN और 2xN के रूप में डिज़ाइन किया जा सकता है, जहां N आमतौर पर 2 का गुणज होता है, जैसे 1x2, 1x4, 1x8, 1x16, 1x32, 1x64; और गैर-समान रूप से वितरित स्प्लिटर्स, जैसे 1x3, 1x5, 1x9, आदि। एफटीटीआर (फाइबर टू द रूम) की मांग में वृद्धि के साथ, गैर-समान रूप से वितरित पावर स्प्लिटर्स का अनुप्रयोग तेजी से व्यापक हो जाएगा, और विनिर्माण प्रक्रिया अधिक चुनौतीपूर्ण हो जाएगी। पीएलसी ऑप्टिकल स्प्लिटर चिप्स में कम लागत, उच्च विश्वसनीयता, उच्च लचीलापन और स्केलेबिलिटी जैसे फायदे हैं, जो उन्हें ट्रांसमिशन सिस्टम, नेटवर्क एकीकरण, ब्रॉडबैंड एक्सेस, फाइबर ऑप्टिक संचार और मल्टीमीडिया सेवाओं जैसे विभिन्न एप्लिकेशन परिदृश्यों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाते हैं।

ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाला पीएलसी स्प्लिटर ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाला पीएलसी स्प्लिटर मुख्य रूप से महसूस करता है... ध्रुवीकरण स्थिति को बनाए रखते हुए, इनपुट शक्ति को समान रूप से विभाजित किया जाता है, इनपुट के रूप में एकल-चैनल ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले फाइबर सरणी और आउटपुट के रूप में मल्टी-चैनल ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले फाइबर सरणी का उपयोग किया जाता है। प्रसार के दौरान फाइबर में उत्सर्जित रैखिक पोलारिमेट्रिक तरंग का ध्रुवीकरण अपरिवर्तित रहता है, और ध्रुवीकरण मोड के बीच बहुत कम या कोई क्रॉस-युग्मन नहीं होता है, इस प्रकार ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले युग्मन और बीम विभाजन को प्राप्त किया जाता है। आमतौर पर, पांडा फाइबर का उपयोग किया जाता है। पीएलसी ऑप्टिकल स्प्लिटर्स का उपयोग मुख्य रूप से ध्रुवीकरण रखरखाव की आवश्यकता वाले विशेष अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे फाइबर ऑप्टिक सेंसिंग सिस्टम या सुसंगत संचार।

पीएलसी ऑप्टिकल स्प्लिटर्स के प्रमुख प्रदर्शन संकेतक

ऑप्टिकल स्प्लिटर्स को प्रभावित करने वाले प्रदर्शन संकेतकों में आम तौर पर शामिल हैं: 

निवेशन हानि निवेशन हानि (आईएल):सम्मिलन हानि पीएलसी स्प्लिटर के ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य पर कुल इनपुट ऑप्टिकल पावर के सापेक्ष एक निर्दिष्ट आउटपुट पोर्ट पर ऑप्टिकल पावर में कमी को संदर्भित करती है। सीधे शब्दों में कहें तो यह इनपुट के सापेक्ष प्रत्येक आउटपुट का डीबी नुकसान है। आम तौर पर, सम्मिलन हानि जितनी कम होगी, स्प्लिटर का प्रदर्शन उतना ही बेहतर होगा।

वापसी हानि:रिटर्न लॉस, फाइबर ऑप्टिक कनेक्शन पर इनपुट प्रकाश के लिए परावर्तित प्रकाश (इनपुट पर लगातार प्रसारित बिखरी हुई रोशनी) के डेसिबल में अनुपात को संदर्भित करता है। प्रकाश स्रोत और सिस्टम पर परावर्तित प्रकाश के प्रभाव को कम करने के लिए उच्च रिटर्न हानि बेहतर है।

दिशा:डायरेक्टिविटी सामान्य ऑपरेशन के दौरान पीएलसी स्प्लिटर के एक ही तरफ इंजेक्शन लाइट पावर (मापी गई तरंग दैर्ध्य) के लिए गैर-इंजेक्शन प्रकाश छोर पर आउटपुट ऑप्टिकल पावर के अनुपात को संदर्भित करती है।

ध्रुवीकरण पर निर्भर हानि:ध्रुवीकरण पर निर्भर हानि पीएलसी स्प्लिटर के प्रत्येक आउटपुट पोर्ट पर आउटपुट ऑप्टिकल पावर में अधिकतम परिवर्तन को संदर्भित करती है जब प्रेषित ऑप्टिकल सिग्नल की ध्रुवीकरण स्थिति पूरे ध्रुवीकरण राज्य में बदलती है।

एकांत:अलगाव किसी दिए गए ऑप्टिकल पथ से अन्य ऑप्टिकल पथों में ऑप्टिकल सिग्नल को अलग करने के लिए फाइबर ऑप्टिक स्प्लिटर की क्षमता को संदर्भित करता है।