تقسیم‌کننده PLC (Planar Lightwave Circuit splitter)، ابزاری است که برای تقسیم یک یا دو پرتو نور به چندین پرتو نور به‌طور یکنواخت یا ترکیب چندین پرتو نور به یک یا دو پرتو نور استفاده می‌شود. تقسیم کننده PLC بر پایه تکنولوژی نیمه‌هادی ساخته می‌شود. همانطور که از اسمش پیداست، این تقسیم کننده‌ها با استفاده از تکنولوژی مدار راهنمای موج تخت (Planar Waveguide Circuit) ساخته می‌شوند. طراحی یک تقسیم کننده PLC شامل یک چیپ نوری PLC و چندین آرایه نوری است که تعداد آنها به نسبت خروجی (تعداد خروجی نور) بستگی دارد. این آرایه‌های نوری در دو انتهای چیپ PLC با هم کوپل (متصل) می‌شوند.
Splitter یک وسیله غیرفعال اپتیکی با تعداد زیادی ترمینال ورودی و خروجی است که به طور خاص در شبکه‌های PON (مانند GPON، EPON، BPON، FTTX و غیره) کاربرد دارد. تقسیم کننده PLC وظیفه اتصال کابل ورودی درFAT به تجهیزات انتهایی و انشعاب سیگنال نوری را بر عهده دارد.
اسپلیتر PLC یک راه حل کم هزینه با پایداری بالا و قابل اعتماد را برای توزیع نور ارائه می‌دهد. این نوع اسپلیتر می‌تواند نسبت انشعاب (تقسیم) تا 64*1 را ارائه دهد. که به طور کلی از اسپلیترFBT که نوع دیگری از اسپلیترهای نوری رایج است، بالاتر است. برای اطلاعات بیشتر در مورد تفاوت‌های این دو نوع اسپلیتر نوری می‌توانید به مقاله تفاوت اسپلیتر FBT و PLC مراجعه کنید.
اسپلیتر فیبر نوری FBT چیست؟
اسپلیتر فیبر نوری FBT بر پایه‌ی فناوری Traditional ساخته شده است که شامل اتصال و ادغام چندین فیبر نوری می‌باشد. در این روش، فیبرها در یک محل و به طول مشخصی گرم شده و با هم ترکیب می‌شوند. تارهای فیبر نوری که ذوب شده‌اند بسیار شکننده هستند، به همین علت برای محافظت از آنها از یک لوله شیشه‌ای استفاده می‌شود که از رزین اپوکسی و پودر سیلیسیا ساخته شده است. پس از این مرحله، یک لوله فولادی ضد زنگ نیز لوله شیشه‌ای را می‌پوشاند. با پیشرفت فناوری، کیفیت اسپلیترهای FBT به طور قابل توجهی بهبود یافت و این تکنولوژی را به یک راه‌حل مقرون به صرفه تبدیل کرده است.
اجزا تشکیل دهنده اسپلیتر PLC
تکنولوژی نیمه‌هادی: همانند بسیاری از قطعات الکترونیکی مدرن، ساختار اصلی تقسیم‌کننده PLC مشابه ساختار مدارهای مجتمع (Integrated Circuit) است. این ویژگی امکان تولید انبوه و دقیق این قطعات را فراهم می‌کند.
تولید ویفر (Wafer): در این مرحله، الگوهای طراحی شده با استفاده از تکنیک‌های لیتوگرافی (Litography) روی یک ویفر سیلیکونی (مشابه ویفرهای استفاده شده در ساخت تراشه‌های کامپیوتری) حک می‌شوند.
چیپ PLC: این تراشه، بخش اصلی تقسیم‌کننده PLC است و از یک ماده شفاف مانند شیشه یا پلیمر ساخته می‌شود. الگوهای حک‌شده روی ویفر به این تراشه منتقل شده و مسیرهای هدایت نور در آن تشکیل می‌شود.
آرایه‌های نوری (Arraying): این آرایه‌ها به عنوان ورودی و خروجی‌های تقسیم‌کننده PLC عمل می‌کنند و نور را به داخل و خارج تراشه هدایت می‌کنند. تعداد آرایه‌های خروجی بر اساس نسبت تقسیم تعیین می‌شود.
اتصال (coupled): در نهایت، آرایه‌های نوری به دو سر تراشه PLC متصل می‌شوند تا مسیر حرکت نور از ورودی‌ها به خروجی‌ها به صورت صحیح برقرار شود.
تصویر شماره 1: طراحی شکاف PLC
چیپ PLC یکی از اجزای اساسی یک تقسیم کننده فیبر نوری PLC است. این تراشه با نسبت‌های تقسیم متنوعی عرضه می‌شود که رایج‌ترین آنها شامل موارد زیر است:
N*1 : در این حالت، یک ورودی به N (N = 2، 4، 8، 16، 32، 64) خروجی با قدرت یکسان تقسیم می‌شوند.
N*2 : در این حالت، دو ورودی به N (N = 2، 4، 8، 16، 32، 64) خروجی تقسیم می‌شوند.
شکل زیر نمونه‌ای از طراحی یک چیپ تقسیم کننده PLC با نسبت 8 *1 را نشان می‌دهد.
تصویر شماره 3: طراحی یک تراشه تقسیم کننده PLC 1x8
طبقه بندی تقسیم کننده‌های PLC
تقسیم کننده‌های فیبر نوری PLC را می‌توان بر اساس چند معیار دسته بندی کرد:
براساس چیپ
تقسیم کننده‌های N*1 (N=2, 4, 8, 16, 32, 64): این نوع تقسیم کننده‌ها دارای یک ورودی هستند که به N خروجی تقسیم می‌شوند. برای مثال، یک تقسیم کننده 1*4، سیگنال ورودی را به چهار خروجی با قدرت یکسان تقسیم می کند.
تقسیم کننده‌های N*2 (N=2, 4, 8, 16, 32, 64): این نوع تقسیم کننده ها دارای دو ورودی هستند که به N خروجی تقسیم می‌شوند.
کارشناسان طراحی بسته به تعداد مشترکین می‌توانند تعداد ورودی و خروجی مورد نیاز خود را انتخاب کنند.
براساس بسته بندی
تقسیم کننده‌های PLC بر اساس نوع بسته بندی نیز طبقه‌بندی می‌شوند تا نیازهای مشتریان در شرایط مختلف را برآورده سازند. انواع مختلف بسته بندی شامل موارد زیر است:
- تقسیم کننده فیبر نوری بدون پوشش (Bare Fiber): این نوع تقسیم‌کننده در ساده‌ترین شکل خود ارائه می‌شود و فیبرهای ورودی و خروجی به صورت لخت و بدون کانکتور می‌باشند.
- تقسیم کننده فیبر نوری قلمی (Blockless): در این نوع، فیبرهای ورودی و خروجی توسط یک قطعه فلزی محافظت شده‌اند اما کانکتورهای حجیم ندارند.
- تقسیم کننده فیبر نوری ABS: این نوع تقسیم کننده دارای کانکتورهای ABS در هر دو طرف ورودی و خروجی است که اتصالات ایمن و با دوام را فراهم می‌کند.
- تقسیم کننده فیبر نوری LGX: این نوع تقسیم کننده برای نصب در رک‌های استاندارد LGX طراحی شده و دارای کانکتورهای SC یا LC در هر دو طرف ورودی و خروجی هستند.
- تقسیم کننده فیبر نوری Rack-Mount: این نوع تقسیم کننده برای نصب در رک‌های استاندارد 19 اینچی طراحی شده و دارای تعداد زیادی پورت ورودی و خروجی می‌باشند.
نحوه کار تقسیم‌کننده PLC در شبکه PON
تقسیم کننده PLC به طور گسترده در شبکه‌های PON (شبکه‌های نوری غیرفعال) بین ترمینال خط نوری (OLT) (ONT/ONU) که توسط OLT سرویس دهی می‌شوند، نصب می‌گردد.
1. اتصال فیبر ورودی: یک لینک فیبر نوری تک رشته که از OLT در دفتر مرکزی (CO) می‌آید، به ورودی تقسیم کننده PLC متصل می‌شود.
2. تقسیم سیگنال: سیگنال نوری ورودی بر اساس تعداد خروجی‌های تقسیم کننده PLC تقسیم می‌شود. به عنوان مثال، یک تقسیم کننده 1*4، سیگنال ورودی را به چهار خروجی با قدرت یکسان تقسیم می‌کند.
3. کاربرد در معماری های مختلف PON: تقسیم کننده‌های PLC را می‌توان در دو نوع معماری PON استفاده کرد:
• معماری متمرکز PON: در این معماری، اغلب از یک تقسیم کننده PLC با نسبت 1*32 در دفتر مرکزی استفاده می‌شود. این تقسیم کننده سیگنال ورودی را به 32 خروجی تقسیم می‌کند که هر خروجی به یک ONT/ONU متصل می‌شود.
• معماری توزیع شده PON: در این معماری، ابتدا یک تقسیم کننده PLC با نسبت 1*4 به طور مستقیم به پورت OLT در دفتر مرکزی متصل می‌شود. سپس هر یک از چهار خروجی فیبر به یک ترمینال/ جعبه محوطه بیرونی (ODF/FAT) که حاوی یک SPLITTER PLC دیگر با نسبت 1*8 یا 1*4 است، هدایت می‌شود. این تقسیم کننده ثانویه، سیگنال را برای تعداد بیشتری ازONT/ONUها تقسیم می‌کند.
تصویر شماره 3: کاربردهای PLC Splitters
نتیجه
با توجه به افزایش تقاضا برای پهنای باند بیشتر شرکت‌های ارتباطات به شبکه‌های PON وابسته‌اند و به همین جهت به تقسیم‌کننده‌های قابل اعتماد PLC نیاز دارند تا بتوانند لینک‌های فیبر نوری را در اختیار تعداد بیشتری از کاربران قراردهند. تقسیم‌کننده‌های PLC به یک رابط شبکه PON اجازه می‌دهند که توسط چندین کاربر استفاده شوند و این باعث به حداکثر رساندن ظرفیت شبکه فیبری و ارائه بهترین راه حل برای سازندگان شبکه می‌شود.
نظر خود را وارد نمایید