Was ist ein Glasfasersplitter?

Der Glasfasersplitter , auch optischer Splitter genannt, ist ein integriertes Wellenleiter-Gerät zur optischen Leistungsverteilung. Er spielt eine wichtige Rolle in passiven optischen Netzwerken (EPON, GPON, BPON, FTTX, FTTH usw.), indem er die gemeinsame Nutzung einer einzigen PON-Schnittstelle durch viele Teilnehmer ermöglicht. Dazu ist er so konzipiert, dass er einen einfallenden Lichtstrahl in zwei oder mehr Lichtstrahlen aufspaltet und diese als Glasfaser-Tandemgerät an die Zweigverteilung koppelt. Dies maximiert die Leistung von Netzwerkschaltungen.

 

Ein optischer Splitter verfügt in der Regel über mehrere Ein- und Ausgänge, um die Lichtstrahlen zu verzweigen und die Funktionalität optischer Netzwerkschaltungen zu maximieren. Der passive optische Splitter kann einen einfallenden Lichtstrahl in mehrere Strahlen in einem bestimmten Verhältnis aufteilen. Abbildung 1 zeigt ein einfaches Beispiel, wie ein optischer Splitter mit 1x8-Split-Konfigurationen einen einfallenden Lichtstrahl von einem einzelnen Eingangs-Glasfaserkabel in vier Lichtstrahlen aufteilen und diese über vier einzelne Ausgangs-Glasfaserkabel übertragen kann. Wenn das Eingangs-Glasfaserkabel beispielsweise eine Bandbreite von 1000 Mbit/s überträgt, kann jeder Benutzer am Ende der Ausgangs-Glasfaserkabel das Netzwerk mit 250 Mbit/s Bandbreite nutzen.

 

 

Der optische Splitter mit 2x64-Split-Konfigurationen ist komplexer als der optische Splitter mit 1x4-Split-Konfigurationen. Er verfügt über zwei Eingangsanschlüsse und 64 Ausgangsanschlüsse. Seine Funktion besteht darin, zwei einfallende Lichtstrahlen von zwei einzelnen Eingangsfaserkabeln in 64 Lichtstrahlen aufzuteilen und diese über 64 einzelne Ausgangsfaserkabel zu übertragen.

 

Zu beachten ist, dass die austretenden Lichtstrahlen möglicherweise nicht dieselbe optische Leistung wie der einfallende Lichtstrahl haben. Der Designer sollte dies bei der Entwicklung passiver optischer Netzwerke berücksichtigen.

 

Der optische Splitter kann mit verschiedenen Steckertypen ausgestattet werden. Die Primärverpackung kann als Box oder Edelstahlrohr ausgeführt sein. Glasfaser-Splitterboxen werden üblicherweise mit Kabeln mit 2 mm oder 3 mm Außendurchmesser verwendet, während andere üblicherweise mit Kabeln mit 0,9 mm Außendurchmesser verwendet werden. Darüber hinaus sind verschiedene Split-Konfigurationen wie 1x2, 1x8, 2x32 usw. erhältlich. Mit der Weiterentwicklung der Fertigungstechnologie für optische Splitter kann der Glasfasermarkt die hochtechnischen Splitter unterstützen, die derzeit in Netzwerken mit Split-Konfigurationen von 2x64 oder größer eingesetzt werden.

 

Je nach Übertragungsmedium unterscheidet man zwischen Singlemode- und Multimode-Glasfasersplittern. Bei Multimode-Glasfasersplittern bedeutet dies, dass die Glasfaser für den Betrieb bei 850 nm und 1310 nm optimiert ist. Bei Singlemode-Glasfasersplittern bedeutet dies, dass die Glasfaser für den Betrieb bei 1310 nm und 1550 nm optimiert ist. Je nach Arbeitswellenlänge unterscheidet man zwischen Single-Window- und Dual-Window-Glasfasersplittern. Single-Window-Glasfasersplitter nutzen eine Arbeitswellenlänge, Dual-Window-Glasfasersplitter hingegen zwei Arbeitswellenlängen.

 

Aufgrund unterschiedlicher Herstellungsverfahren gibt es zwei Arten von Glasfasersplittern, die heutzutage häufig verwendet werden. Einer davon ist der traditionelle optische Splitter mit Sicherung, der sogenannte FBT-Splitter (Fused Biconic Tapered), der preisgünstig ist. Der andere ist der PLC-Splitter (Planar Lightwave Circuit), der kompakt ist und sich für Anwendungen mit hoher Dichte eignet. Beide bieten Vorteile und können in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden.

 

Der FBT-Splitter (siehe Abbildung 2) wird mit traditioneller Technologie mit über 20-jähriger Tradition hergestellt. Seine Fertigungstechnik ist relativ ausgereift und die Herstellungskosten sind niedriger als bei PLC-Splittern, sodass der optische FBT-Splitter im heutigen Glasfasermarkt kostengünstig eingesetzt werden kann.

 

 

Bei der Herstellung von FBT-Splittern werden zwei oder mehr Fasern eng beieinander platziert, typischerweise umeinander verdreht und durch Wärmeeinwirkung miteinander verschmolzen, während die Baugruppe verlängert und verjüngt wird. Die verschmolzenen Fasern werden durch ein Glassubstrat und anschließend durch ein Edelstahlrohr geschützt. Gleichzeitig steuert eine Signalquelle das gewünschte Kopplungsverhältnis, um die Anforderungen der Anwendung zu erfüllen.

 

FBT-Splitter werden heutzutage häufig in passiven optischen Netzwerken eingesetzt, insbesondere in Netzwerken mit einer Split-Konfiguration von maximal 1x4. FBT-Splitter haben jedoch einen kleinen Nachteil: die Split-Konfiguration. Wenn mehr als vier Splits benötigt werden, können mehrere FBT-Splitter miteinander verkettet werden, um die Anzahl der verfügbaren Splits zu vervielfachen, ähnlich wie bei einem Baumsplitter. Durch dieses Design erhöht sich die Paketgröße aufgrund der mehreren FBT-Splitter, und auch die Einfügedämpfung steigt mit den zusätzlichen Splittern. Wenn daher eine hohe Split-Anzahl, eine kleine Paketgröße und eine geringe Einfügedämpfung erforderlich sind, wird empfohlen, anstelle eines FBT-Splitters einen PLC-Splitter zu wählen.

 

Dank modernerer Technologie bietet der PLC-Splitter (siehe Abbildung 3) eine bessere Lösung für Anwendungen mit größeren Split-Konfigurationen. Im Gegensatz zur Herstellungstechnik von FBT-Splittern werden bei optischen PLC-Splittern die Wellenleiter mittels Lithografie auf einem Quarzglassubstrat hergestellt, wodurch die gezielte Weiterleitung von Lichtanteilen ermöglicht wird. Dadurch bietet der PLC-Splitter sehr präzise Splits mit minimalen Verlusten in einem effizienten Gehäuse.

 

 

Mit dem rasanten weltweiten Wachstum von FTTx ist auch der Bedarf an größeren Split-Konfigurationen (1x32, 2x64 usw.) in diesen Netzwerken gestiegen, um eine große Anzahl von Abonnenten bedienen zu können. Aufgrund der Leistungsvorteile größerer Split-Konfigurationen wird der PLC-Splitter häufiger in Netzwerken mit Split-Konfigurationen größer als 1x4 eingesetzt.