¿Qué es un divisor de fibra?

El divisor de fibra óptica , también conocido como divisor óptico, es un dispositivo de distribución de potencia óptica con guía de onda integrada. Desempeña un papel importante en las redes ópticas pasivas (EPON, GPON, BPON, FTTX, FTTH, etc.) al permitir que una única interfaz PON se comparta entre varios suscriptores. Para ello, está diseñado para dividir un haz de luz incidente en dos o más haces de luz y acoplarlos a la distribución de ramales como un dispositivo tándem de fibra óptica, lo que maximiza el rendimiento de los circuitos de red.

 

En general, un divisor óptico cuenta con múltiples terminales de entrada y salida para obtener la ramificación de los haces de luz y maximizar la funcionalidad de los circuitos de red óptica. El divisor óptico pasivo puede dividir, o separar, un haz de luz incidente en varios haces de luz con una proporción determinada. A modo de ejemplo, la Figura 1 muestra cómo un divisor óptico con configuraciones de división 1x8 puede separar un haz de luz incidente de un único cable de fibra óptica de entrada en cuatro haces de luz y transmitirlos a través de cuatro cables de fibra óptica de salida individuales. Por ejemplo, si el cable de fibra óptica de entrada tiene un ancho de banda de 1000 Mbps, cada usuario en el extremo de los cables de fibra óptica de salida puede utilizar la red con un ancho de banda de 250 Mbps.

 

 

El divisor óptico con configuración dividida 2x64 es más complejo que el divisor óptico con configuración dividida 1x4. Este divisor cuenta con dos terminales de entrada y sesenta y cuatro terminales de salida. Su función es dividir dos haces de luz incidentes de dos cables de fibra de entrada individuales en sesenta y cuatro haces de luz y transmitirlos a través de sesenta y cuatro cables de fibra de salida individuales.

 

Cabe destacar que los haces de luz emitidos pueden tener o no la misma potencia óptica que el haz de luz incidente. Es recomendable que el diseñador lo tenga en cuenta al diseñar las redes ópticas pasivas.

 

El divisor óptico puede terminarse con diferentes tipos de conectores, y el encapsulado principal puede ser de tipo caja o de tubo de acero inoxidable. La caja divisora ​​de fibra óptica se utiliza generalmente con cables de 2 mm o 3 mm de diámetro exterior, mientras que la otra se utiliza normalmente con cables de 0,9 mm de diámetro exterior. Además, ofrece diversas configuraciones de división, como 1x2, 1x8, 2x32, etc. Con el desarrollo de la tecnología de fabricación de divisores ópticos, el mercado de la fibra óptica puede admitir divisores de alta tecnología utilizados en redes con configuraciones de división de 2x64 o superiores.

 

Según el medio de transmisión, existen divisores ópticos monomodo y multimodo. En el caso de los multimodo, la fibra está optimizada para operar en 850 nm y 1310 nm, mientras que en el caso de los monomodo, está optimizada para operar en 1310 nm y 1550 nm. Por otro lado, según la diferencia de longitud de onda de trabajo, existen divisores ópticos de ventana única y de ventana doble. El divisor de fibra óptica de ventana única utiliza una longitud de onda de trabajo, mientras que el de ventana doble utiliza dos longitudes de onda de trabajo.

 

En función de las diferentes técnicas de fabricación, existen dos tipos de divisores de fibra óptica de uso común en la actualidad. Uno es el divisor óptico tradicional de tipo fusionado, el divisor bicónico fusionado cónico (FBT), que ofrece precios competitivos; y el otro es el divisor de circuito de ondas de luz planar (PLC), de tamaño compacto y apto para aplicaciones de alta densidad. Ambos presentan ventajas y se pueden utilizar en diversas aplicaciones.

 

El divisor FBT (véase la Figura 2) se fabrica con tecnología tradicional con más de 20 años de historia. Su técnica de fabricación es relativamente avanzada y su coste es inferior al del divisor PLC, lo que permite su implementación rentable en el mercado actual de la fibra óptica.

 

 

En el proceso de fabricación del divisor FBT, se colocan dos o más fibras juntas, generalmente trenzadas y fusionadas mediante calor durante el alargamiento y la conicidad del conjunto. Las fibras fusionadas se protegen con un sustrato de vidrio y, posteriormente, con un tubo de acero inoxidable. Una fuente de señal controla la relación de acoplamiento deseada para cumplir con los requisitos de las aplicaciones.

 

Hoy en día, los divisores FBT se utilizan ampliamente en redes ópticas pasivas, especialmente en redes donde la configuración de división no supera 1x4. Sin embargo, el divisor FBT presenta una pequeña desventaja: la configuración de división. En concreto, si se requieren más de cuatro divisiones, se pueden empalmar varios divisores FBT en concatenación para multiplicar la cantidad de divisiones disponibles, como un divisor de árbol. Con este diseño, el tamaño del paquete aumenta debido a la cantidad de divisores FBT, y la pérdida de inserción también aumenta con la adición de divisores. Por lo tanto, si se requiere un alto número de divisiones, un tamaño de paquete pequeño y una baja pérdida de inserción, se recomienda elegir un divisor PLC en lugar del divisor FBT.

 

Con una tecnología más reciente, el divisor PLC (véase la Figura 3) ofrece una mejor solución para aplicaciones con configuraciones de división más grandes. Claramente diferente de la técnica de fabricación de los divisores FBT, en el proceso de fabricación de los divisores ópticos PLC, las guías de onda se fabrican mediante litografía sobre un sustrato de vidrio de sílice, lo que permite enrutar porcentajes específicos de luz. Como resultado, el divisor PLC ofrece divisiones muy precisas con mínima pérdida en un paquete eficiente.

 

 

Con el rápido crecimiento de FTTx a nivel mundial, la necesidad de configuraciones divididas más grandes (1x32, 2x64, etc.) en estas redes también ha aumentado para atender a un gran número de suscriptores. Debido a su ventaja en rendimiento, el divisor PLC se utiliza con mayor frecuencia en redes con configuraciones divididas superiores a 1x4.