الف تقسیم کننده PLC فیبر نوری (Planar Lightwave Circuit Splitter) یک دستگاه نوری غیرفعال مبتنی بر فناوری موجبر نوری مسطح است. اصل اصلی آن این است: با حکاکی دقیق مسیرهای موجبر نوری بر روی یک بستر کوارتز، سیگنال نوری ورودی به طور مساوی به چندین پورت خروجی بر اساس نسبت از پیش تعیین شده (مثلاً 1:4، 1:8، 1:32، و غیره) با استفاده از کوپلینگ و اثرات توزیع نور تقسیم میشود.
این فرآیند عمدتاً به شبکه ساختار شاخه Y شکل در داخل تراشه متکی است. سیگنال نوری در موجبر منتشر می شود و از یک سری واحدهای تقسیم کننده عبور می کند تا به توزیع یکنواخت انرژی برسد. در مقایسه با تقسیم کننده های مخروطی دو مخروطی ذوب شده سنتی، تقسیم کننده PLC فیبر نوریs دارای مزایای قابل توجهی مانند دقت تقسیم بالا، سازگاری با طول موج گسترده، پایداری قوی و اندازه فشرده است.
I. فناوری هسته: یک موجبر نوری مسطح چگونه کار می کند؟
فرآیند تولید از تقسیم کننده PLC فیبر نوریs شبیه تراشه های نیمه هادی است. فناوری های اصلی آن عبارتند از:
- مواد و رسوب: الف waveguide layer with a higher refractive index is formed on a silicon or quartz substrate using methods such as chemical vapor deposition.
- فتولیتوگرافی و اچینگ: الگوی موجبر طراحی شده (عمدتا آرایه های شاخه ای Y شکل) با استفاده از فوتولیتوگرافی بر روی لایه موجبر منتقل می شود و کانال های فیزیکی از طریق اچینگ تشکیل می شوند.
- کوپلینگ و بسته بندی: تراشه PLC ساخته شده به طور دقیق تراز شده و به طور دائم به آرایه های فیبر نوری ورودی/خروجی متصل می شود تا از انتقال موثر سیگنال های نوری اطمینان حاصل شود.
کلید کل فرآیند دستیابی به تقسیم نوری کم تلفات و سازگاری بالا، تضمین توزیع برق نوری بسیار یکنواخت در هر پورت خروجی است.
II. مزایا و سناریوهای کاربردی اصلی
اسپلیترهای نوری PLC به دلیل مزایای عملکردی متعددشان به گزینه اصلی برای شبکه های نوری مدرن تبدیل شده اند:
- تقسیم یکنواخت: توان نوری ورودی به طور یکنواخت توزیع می شود و در نتیجه دقت نسبت تقسیم بالایی دارد.
- عدم حساسیت به طول موج: عملکرد پایدار در طیف گسترده ای از طول موج 1260nm ~ 1650nm، مناسب برای استانداردهای مختلف ارتباطی.
- فشرده و پایدار: طراحی مبتنی بر تراشه منجر به اندازه کوچک، عدم حساسیت به تغییرات دمای محیط و لرزش و قابلیت اطمینان بالا می شود.
- تعداد بالای کانال: تقسیم کانال بالا 1×N را به راحتی اجرا می کند (به عنوان مثال، 1×64، 1×128).
حوزه های کاربردی اصلی:
- شبکه های فیبر به خانه (FTTH): در شبکههای نوری غیرفعال (PON)، به عنوان دستگاه تقسیم هسته در شبکه توزیع نوری (ODN) عمل میکند و سیگنالهای دفتر مرکزی را بین کاربران نهایی متعددی توزیع میکند.
- اتصالات مرکز داده: برای توزیع سیگنال در صفحات پشتی نوری و لینک های اتصال نوری استفاده می شود.
- سیستم های CATV: توزیع چند نقطه ای سیگنال های نوری ویدئویی را فعال می کند.
- تست و سنجش: به عنوان واحد توزیع مسیر نوری در تجهیزات تست فیبر نوری و شبکه های حسگر توزیع شده استفاده می شود.
III. روندهای توسعه آینده
با استقرار 5G، ارتقاء شبکه نوری گیگابیتی و افزایش ترافیک مرکز داده، تقسیم کننده PLC فیبر نوری بازار همچنان به رشد خود ادامه می دهد. تحولات فناوری آینده بر موارد زیر متمرکز خواهد شد:
- ادغام بالاتر: توسعه تراشههایی با شاخههای بیشتر (مثلاً 1×256) و ادغام آنها با عملکردهایی مانند مالتی پلکسی تقسیم طول موج (WDM) در یک ماژول.
- کوچک سازی و کم هزینه: بهبود فرآیندها برای کاهش بیشتر اندازه دستگاه و کاهش هزینه های تولید.
- مدیریت هوشمند: بررسی یکپارچهسازی با توابع نظارتی مانند بازتاب سنجهای حوزه زمان نوری (OTDR) برای دستیابی به شبکههای ODN هوشمند قابل نظارت.
اسپلیترهای فیبر نوری PLC، با قابلیت تقسیم پایدار و کارآمد خود بر اساس فناوری موجبر نوری مسطح، سنگ بنای ساخت شبکه های نوری پرسرعت باند پهن شده اند. تکامل مداوم تکنولوژیکی آنها به شدت از توسعه آینده شبکه های تمام نوری به سمت ظرفیت بالاتر و هوش بیشتر حمایت می کند.