En las redes de acceso óptico modernas, un divisor PLC está en el corazón de cada topología punto a multipunto. Ya sea que esté implementando FTTH, construyendo una red troncal en el campus o actualizando la infraestructura empresarial, comprender cuánta energía se pierde a través de un divisor PLC es fundamental para diseñar un enlace confiable. Los ingenieros necesitan saber no sólo la pérdida teórica, sino también cómo se comportan los dispositivos reales, cómo leer las hojas de datos y cómo incluir un divisor de fibra óptica en el presupuesto general del enlace.
En términos simples, la pérdida del divisor se calcula combinando la pérdida de división teórica (10·log10 del número de puertos de salida) con la pérdida de inserción adicional especificada para un divisor PLC real, y luego agregando ese valor al presupuesto del enlace óptico de extremo a extremo junto con las pérdidas de fibra, conector y empalme.
Una vez que domine esta idea, será mucho más fácil elegir el divisor de fibra óptica PLC adecuado , decidir dónde colocarlo y predecir cuántos usuarios u ONU puede admitir desde una única fibra alimentadora. Las páginas de productos y los artículos de conocimiento sobre la tecnología PLC Splitter muestran configuraciones comunes como 1×2, 1×4, 1×8, 1×16, 1×32 y 1×64, cada una con valores típicos de pérdida de inserción de 1260 a 1650 nm. Estos números del mundo real, junto con algunas fórmulas simples, es todo lo que necesita para realizar cálculos precisos.
El resto de esta guía recorre la lógica paso a paso: qué significa realmente la pérdida en un sistema óptico, cómo funciona un divisor de fibra óptica , cómo los fabricantes especifican la pérdida y cómo puede estimar rápidamente o calcular con precisión la pérdida del divisor para su proyecto. El objetivo es brindar a los compradores B2B, planificadores de redes e instaladores una referencia práctica que puedan utilizar directamente al diseñar o evaluar soluciones que incluyan un divisor PLC..
Comprender la pérdida del divisor PLC en redes de fibra óptica
Tipos de pérdida en un Splitter PLC
Cálculo teórico de la pérdida del divisor PLC.
Uso de datos del fabricante para calcular la pérdida real del divisor del PLC
Cómo incluir la pérdida del divisor del PLC en un presupuesto de enlace
Ejemplos de cálculo prácticos para diseños de divisores PLC
Factores de diseño e instalación que influyen en la pérdida del divisor del PLC.
Preguntas frecuentes sobre la pérdida del divisor PLC y el rendimiento del divisor de fibra óptica
La pérdida del divisor PLC es la disminución de la potencia óptica que se produce cuando una señal pasa a través de un divisor PLC, incluida tanto la división de potencia entre múltiples salidas como la atenuación adicional introducida por el propio dispositivo.
En una red óptica, la potencia óptica suele expresarse en dBm. Cada componente pasivo entre el transmisor y el receptor contribuye con alguna pérdida en dB. Un divisor PLC es un dispositivo de distribución de energía óptica de guía de onda integrado basado en un sustrato de cuarzo o sílice, diseñado para dividir la luz de una fibra en varias fibras. Cuando la señal ingresa al divisor de fibra óptica , se guía a través de una estructura de guía de onda plana y se divide uniformemente en múltiples caminos. Debido a que la potencia total es limitada, cada salida inevitablemente recibe menos energía que la entrada, y también hay cierta atenuación adicional debido a imperfecciones, dispersión y absorción.
En la práctica, la pérdida no es sólo un concepto teórico. Para los usuarios B2B que eligen un divisor de fibra óptica PLC , esto afecta directamente la distancia de cobertura, la cantidad de suscriptores por árbol PON y el margen del sistema disponible para envejecimiento y mantenimiento. Los diseñadores de redes deben asegurarse de que después de la atenuación de la fibra, las pérdidas del conector, las pérdidas de empalme y la pérdida del divisor del PLC , el receptor todavía vea suficiente energía por encima de su límite de sensibilidad.
Finalmente, la pérdida del divisor debe entenderse en el contexto de todo el camino óptico. Un único divisor de fibra óptica con una pérdida de inserción moderada puede ser perfectamente aceptable en una red de acceso corto, pero el mismo dispositivo puede tener demasiadas pérdidas en una implementación larga de FTTH rural. Por eso es tan valioso aprender a calcular la pérdida del divisor con precisión: le permite tomar decisiones basadas en datos en lugar de adivinar.
Los principales tipos de pérdidas en un divisor PLC son pérdida teórica de división, pérdida excesiva, pérdida de inserción, pérdida de uniformidad, pérdida dependiente de la polarización (PDL) y pérdida de retorno, cada una de las cuales describe un aspecto diferente de cómo el dispositivo atenúa o refleja la potencia óptica.
Cuando observa una tabla de especificaciones para un divisor PLC , aparecen varios parámetros relacionados con pérdidas. Por ejemplo, un divisor de fibra óptica PLC con módulo ABS generalmente se especifica con pérdida de inserción, uniformidad de pérdida, PDL y durabilidad en más de mil operaciones. Todos estos valores están relacionados, pero no significan lo mismo, y mezclarlos puede generar cálculos incorrectos.
La pérdida por división teórica es la división de potencia fundamental inherente a cualquier divisor de fibra óptica . Si divide una entrada en N salidas iguales sin imperfecciones, cada salida recibe 1/N de la potencia y la pérdida ideal por ruta es 10·log10(N) dB. Esto a veces se denomina 'pérdida de división ideal' y no puede evitarse con ningún dispositivo real, ya sea un divisor PLC u otro tipo de divisor de fibra óptica..
El exceso de pérdida describe cuánta atenuación adicional introduce el divisor PLC más allá de esta pérdida de división ideal. Es causada por imperfecciones de la guía de ondas, absorción de materiales, dispersión de la superficie y otras limitaciones físicas del circuito de onda de luz plano. La pérdida de inserción es lo que realmente se mide desde la entrada hasta cualquier salida; numéricamente, la pérdida de inserción es la suma de la pérdida teórica por división y el exceso de pérdida, más las pérdidas del conector o del cable flexible de fibra si están incluidos en el módulo.
La uniformidad, el PDL y la pérdida de retorno describen la calidad en lugar de la atenuación básica. La uniformidad de la pérdida indica qué tan similar es la pérdida entre todas las salidas del divisor de fibra óptica PLC . PDL describe cuánto cambia la pérdida de inserción con el estado de polarización. La pérdida de retorno mide cuánta luz se refleja hacia la fuente. Estos parámetros son especialmente importantes para redes de alto rendimiento, donde un confiable divisor PLC no solo debe tener bajas pérdidas, sino también un comportamiento estable y predecible en longitud de onda, temperatura y polarización.
La pérdida teórica de un divisor PLC ideal se calcula usando la fórmula Lsplit = 10·log10(N), donde N es el número de puertos de salida, dando valores como aproximadamente 3 dB para 1×2, 6 dB para 1×4, 9 dB para 1×8, etc.
Debido a que un divisor PLC es esencialmente un divisor de potencia, la física básica nos dice que la potencia por rama es Pi/N si Pi es la potencia de entrada y N es el número de salidas. Expresada en decibelios, la pérdida de una entrada a una salida es:
Lsplit(dB) = 10·log10(Pi / (Pi / N)) = 10·log10(N)
Esta fórmula es válida para cualquier divisor de fibra óptica ideal que divida la energía de manera uniforme. No depende de la longitud de onda, el tipo de fibra o el método de construcción. Lo que cambia con un divisor de fibra óptica PLC real es el exceso de pérdida agregado a este valor teórico.
A continuación se muestran algunas pérdidas teóricas útiles para relaciones de división comunes en productos PLC Splitter:
1×2: 10·log10(2) ≈ 3,0 dB
1×4: 10·log10(4) ≈ 6,0 dB
1×8: 10·log10(8) ≈ 9,0 dB
1×16: 10·log10(16) ≈ 12,0 dB
1×32: 10·log10(32) ≈ 15,1dB
1×64: 10·log10(64) ≈ 18,1 dB
Estos valores le brindan una manera rápida de estimar cuánta atenuación introduce un divisor de fibra óptica simplemente debido a la división. Cuando vea una hoja de datos para un divisor PLC 1×16 con una pérdida de inserción de alrededor de 13,7 dB, podrá darse cuenta inmediatamente de que aproximadamente 12 dB es una pérdida teórica y aproximadamente 1,7 dB es un exceso de pérdida más la pérdida del conector.
Comprender esta base teórica es importante para los compradores B2B. Le ayuda a comparar diferentes modelos de divisores de fibra óptica PLC y reconocer cuándo una especificación es realista o demasiado optimista. También significa que incluso si no tiene la hoja de datos exacta, aún puede aproximar razonablemente bien la pérdida del divisor para la planificación inicial.
Para calcular la pérdida real del divisor PLC, comience a partir de la pérdida de división teórica, luego agregue el exceso de pérdida implícito en la pérdida de inserción especificada por el fabricante, utilizando la hoja de datos como referencia definitiva para su diseño.
Las páginas de conocimientos y productos que se centran en las soluciones de divisores PLC de módulos ABS a menudo proporcionan tablas de rendimiento detalladas. Muestran parámetros como la longitud de onda operativa, la pérdida de inserción para cada configuración (1×2, 1×4, 1×8, 1×16, 1×32, 1×64 y las variantes 2×N correspondientes), la uniformidad de la pérdida y el PDL. Estas tablas son las principales herramientas que utilizan los ingenieros para calcular la pérdida realista del divisor.
Por ejemplo, considere un divisor de fibra óptica PLC con módulo ABS especificado de la siguiente manera entre 1260 y 1650 nm:
1×2: pérdida de inserción 4,1 dB
1×4: pérdida de inserción 7,4 dB
1×8: pérdida de inserción 10,6 dB
1×16: pérdida de inserción 13,7 dB
1×32: pérdida de inserción 16,7 dB
1×64: pérdida de inserción 20,4 dB
De la sección anterior, ya conoce los valores teóricos de la pérdida por división. La diferencia entre pérdida de inserción y pérdida teórica es el exceso de pérdida real más cualquier contribución del pigtail o del embalaje. Para el divisor de fibra óptica 1×8 , la pérdida teórica es de aproximadamente 9,0 dB, mientras que la pérdida de inserción es de 10,6 dB, por lo que el exceso de pérdida es de aproximadamente 1,6 dB. Para un divisor PLC de 1×32 , la pérdida teórica es de aproximadamente 15,1 dB, mientras que la pérdida de inserción es de 16,7 dB, por lo que el exceso de pérdida también es de aproximadamente 1,6 dB.
A la hora de seleccionar un divisor de Fibra óptica para tu proyecto, esta comparativa te resultará muy útil. Le permite comprobar si un divisor PLC en particular ofrece un rendimiento competitivo, especialmente si está comparando formatos de caja ABS, casete LGX y módulo de fibra desnuda. Las hojas de datos para diferentes estilos de empaque generalmente comparten objetivos de pérdida de inserción similares para la misma relación de división, pero el factor de forma mecánica, la conectorización y las especificaciones ambientales pueden diferir.
La pérdida del divisor PLC se incluye en un presupuesto de enlace sumando su pérdida de inserción, en dB, a todas las demás pérdidas en la ruta óptica y asegurándose de que la potencia recibida permanezca por encima de la sensibilidad del receptor con un margen de seguridad adecuado.
El presupuesto de un enlace óptico es un cálculo sencillo pero potente. La ecuación básica es:
Potencia recibida (dBm) = Potencia de transmisión (dBm)
menos atenuación de la fibra (dB)
menos pérdida del conector y empalme (dB)
menos pérdida del divisor del PLC (dB)
menos cualquier margen adicional (dB)
En la práctica, suele tener más de un divisor PLC en una red de acceso, especialmente si utiliza módulos en cascada de 1×4 y 1×8 en lugar de un único divisor de fibra óptica de 1×32 . Cada dispositivo agrega su propia pérdida de inserción, por lo que simplemente las suma todas. La documentación del producto y los artículos de conocimiento para las soluciones de divisor de fibra óptica PLC enfatizan el uso típico entre OLT y múltiples ONU/ONT en redes FTTH o FTTB, donde el presupuesto del enlace es fundamental.
Por ejemplo, supongamos que el transmisor se lanza a 0 dBm, la atenuación de la fibra es de 0,35 dB por kilómetro a 1310 nm y el enlace es de 10 km. La pérdida de fibra es entonces de 3,5 dB. Tienes dos conectores y dos empalmes, totalizando 2 dB. También utiliza un divisor PLC 1×16 con una pérdida de inserción de 13,7 dB. La pérdida total es:
Fibra: 3,5 dB
Conectores y empalmes: 2,0 dB
Divisor PLC: 13,7 dB
Total: 19,2 dB
Por lo tanto, la potencia recibida es 0 dBm menos 19,2 dB, lo que da aproximadamente −19,2 dBm. Si la sensibilidad del receptor es −28 dBm, todavía tiene casi 9 dB de margen incluso después de incluir el divisor PLC . Si extiende la distancia o utiliza una relación de división más alta, la pérdida del divisor de fibra óptica domina y el margen disminuye rápidamente.
Para los clientes B2B que planean grandes implementaciones, este tipo de cálculo ayuda a determinar cuántos suscriptores por divisor PLC son posibles, qué módulos ópticos se necesitan y si se pueden reutilizar las rutas de fibra existentes o si se necesita amplificación.
Los cálculos prácticos de pérdida del divisor PLC combinan valores teóricos de 10·log10(N), pérdida de inserción real de hojas de datos y aritmética de presupuesto de enlace completo para verificar que cada diseño de red cumpla con los requisitos de sensibilidad y margen del receptor.
Considere tres escenarios de diseño comunes que involucran productos divisores de fibra óptica PLC : un divisor compacto de 1×8 para una MDU, un divisor de 1×32 para un gabinete de distribución FTTH y una topología en cascada que utiliza dos etapas de módulos divisores de fibra óptica . Cada escenario demuestra cómo aplicar la teoría.
Ejemplo 1: Divisor PLC de 1×8 en un enlace corto de campus
Una red de campus utiliza un divisor PLC de 1×8 dentro de un armario de cableado. La potencia de transmisión es de +3 dBm, la distancia hasta el usuario más lejano es de 2 km y la atenuación de la fibra es de 0,35 dB por kilómetro. La pérdida del conector y del empalme asciende a 1,5 dB. La pérdida de inserción del divisor es de 10,6 dB. La pérdida total es:
Fibra: 0,35 × 2 = 0,7 dB
Conectores y empalmes: 1,5 dB
Divisor PLC: 10,6 dB
Total: 12,8 dB
La potencia recibida es +3 dBm menos 12,8 dB, o aproximadamente −9,8 dBm. En comparación con una sensibilidad de receptor típica de −24 dBm para muchos módulos de acceso, el margen es muy cómodo.
Ejemplo 2: Divisor de fibra óptica PLC 1×32 en FTTH
Un proveedor de FTTH utiliza un divisor de fibra óptica 1×32 en un punto de distribución central. La potencia de transmisión es de +5 dBm, la distancia de la fibra es de 15 km, la atenuación es de 0,35 dB por kilómetro, la pérdida del conector y del empalme es de 2,5 dB y la pérdida de inserción del divisor es de 16,7 dB. Pérdida total:
Fibra: 0,35 × 15 = 5,25 dB
Conectores y empalmes: 2,5 dB
Divisor PLC: 16,7 dB
Total: 24,45 dB
La potencia recibida es +5 − 24,45 = −19,45 dBm. Si la sensibilidad de la ONU es −27 dBm, el margen es aproximadamente 7,5 dB. Esto es aceptable, pero hay menos espacio para una degradación futura, por lo que el operador podría optar por acortar algunas caídas o utilizar conectores de menor pérdida.
Ejemplo 3: Diseño de divisor PLC en cascada
A veces es más conveniente conectar en cascada dos etapas de divisor PLC , por ejemplo, un dispositivo 1×4 que alimenta cuatro dispositivos 1×8 para producir treinta y dos salidas. Si el 1×4 divisor de fibra óptica PLC tiene una pérdida de inserción de 7,4 dB y cada divisor 1×8 tiene 10,6 dB, la ruta en el peor de los casos incluye un divisor 1×4 y un divisor 1×8, para una pérdida total del divisor de 18,0 dB. Compare esto con un único divisor de fibra óptica de 1×32 con una pérdida de inserción de 16,7 dB. La conexión en cascada aumenta la pérdida del divisor en aproximadamente 1,3 dB, lo que debe tenerse en cuenta en el presupuesto del enlace.
Estos ejemplos muestran que una vez que pueda leer las hojas de datos del divisor PLC y aplicar matemáticas sencillas, calcular la pérdida del divisor para cualquier diseño se convierte en una parte rutinaria de la ingeniería, no en una suposición.
La pérdida del divisor PLC está influenciada no solo por el diseño de la guía de ondas interna y la calidad de fabricación, sino también por el estilo del empaque, la conectorización, las prácticas de instalación y las condiciones ambientales en el campo.
En cuanto al diseño, un divisor de fibra óptica PLC utiliza circuitos de ondas de luz planos modelados sobre un sustrato de sílice o cuarzo, con geometrías de guía de ondas cuidadosamente diseñadas para controlar las relaciones de división y minimizar el exceso de pérdida. Las técnicas de fabricación de alta calidad reducen la dispersión y la absorción, lo que lleva a una menor pérdida de inserción y una mejor uniformidad. Los artículos de conocimiento que comparan los divisores PLC y FBT enfatizan que los dispositivos PLC admiten relaciones de división más altas, paquetes más compactos y mejor uniformidad, lo que los convierte en el divisor de fibra óptica preferido en muchas implementaciones PON y FTTH.
El estilo del packaging también importa. La caja ABS, el casete LGX y los módulos de fibra desnuda utilizan el mismo chip divisor PLC básico , pero difieren en cómo se enrutan las fibras, cómo se protegen los pigtails y cómo se terminan los conectores. Un divisor de fibra óptica PLC con caja de ABS ofrece una protección sólida para entornos exteriores o de gabinetes, mientras que los casetes LGX son convenientes para el montaje en bastidor en ODF. Los empalmes y conectores adicionales en algunos estilos de empaque añaden pequeñas cantidades de pérdida adicional, lo cual se debe considerar al calcular la atenuación total.
Las prácticas de instalación tienen un gran impacto en el rendimiento en el mundo real. Incluso si el divisor de fibra óptica tiene una pérdida de inserción baja, una limpieza deficiente del conector, microcurvaturas en los pigtails, tensión excesiva en las bandejas de cierre o un alivio de tensión inadecuado pueden generar pérdidas adicionales. Es por eso que muchos recursos de conocimiento enfatizan la importancia de rutinas adecuadas de manejo, almacenamiento e inspección para los dispositivos divisores PLC utilizados en implementaciones FTTH y FTTx a largo plazo.
Finalmente, los factores ambientales como la temperatura, la humedad y la vibración mecánica pueden cambiar ligeramente la pérdida con el tiempo. Los módulos de buena calidad divisores de fibra óptica PLC están diseñados para cumplir con los estándares de la industria en cuanto a estabilidad y durabilidad, a menudo con un rendimiento específico en un amplio rango de temperaturas y después de muchos ciclos de acoplamiento. Cuando diseña un presupuesto de enlace, debe incluir un margen que cubra estas variaciones a largo plazo, así como la pérdida de inserción medida inicial.
Las preguntas frecuentes sobre la pérdida de divisores PLC se centran en cómo estimarla rápidamente, cómo se compara con otras tecnologías de divisores, cuántos divisores se pueden conectar en cascada y cuánto margen se necesita para una operación confiable de fibra óptica a largo plazo.
Una estimación muy rápida para un divisor PLC es utilizar la fórmula ideal Lsplit = 10·log10(N) y luego agregar entre 1,0 y 2,0 dB para cubrir el exceso de pérdida y conectores, según el nivel de calidad. Por ejemplo, para un divisor de fibra óptica PLC 1×16 , la pérdida teórica es de aproximadamente 12 dB, por lo que una estimación realista es de 13 a 14 dB. Cuando obtenga la hoja de datos real, reemplace esta estimación con el valor real de pérdida de inserción.
En general, un divisor PLC proporciona un menor exceso de pérdida y una mejor uniformidad que un divisor FBT en relaciones de división altas, como 1×16, 1×32 o 1×64. Las comparaciones técnicas señalan que los dispositivos PLC utilizan tecnología de guía de onda plana y admiten relaciones de división altas con buena consistencia, mientras que los divisores FBT se adaptan mejor a relaciones de división bajas y pueden exhibir una mayor dependencia de la longitud de onda y la polarización. wctxtech.com+1 Para la mayoría de las aplicaciones FTTH y FTTB donde necesita un divisor de fibra óptica compacto y estable , el PLC es la opción preferida.
Puede conectar en cascada varios módulos PLC Splitter siempre que la pérdida de inserción total aún permita que el receptor vea suficiente energía. Cada divisor de fibra óptica añade su propia pérdida de inserción, por lo que los cálculos del presupuesto del enlace son esenciales. Por ejemplo, conectar en cascada un de 1×4 y 1×8 divisor de fibra óptica PLC produce treinta y dos salidas, pero suma ambas pérdidas, lo que puede ser aceptable en una red corta y demasiado grande en una larga. El límite práctico depende de la potencia de transmisión, la longitud de la fibra, la atenuación y la sensibilidad del receptor.
La mayoría de los ingenieros añaden de 3 a 6 dB de margen además de todas las pérdidas calculadas, incluido el divisor PLC . Este margen cubre cambios de temperatura, envejecimiento, conectores sucios y pequeñas variaciones entre diferentes lotes de producción del Divisor de Fibra Óptica . En redes de misión crítica o de difícil acceso, puede estar justificado un margen más alto, especialmente cuando se utilizan relaciones de división altas u ópticas de mayor alcance.
Sí, la pérdida de inserción para un divisor PLC se especifica en un rango de longitud de onda operativa, a menudo de 1260 a 1650 nm para aplicaciones monomodo. Dentro de esa banda, la variación suele ser pequeña pero no cero. Es por eso que las hojas de datos especifican la pérdida de inserción máxima en lugar de un único valor típico. Para realizar cálculos precisos, especialmente en CWDM u otros sistemas de múltiples longitudes de onda, debe utilizar la pérdida máxima especificada para la longitud de onda del peor caso.
Al comprender qué es la pérdida del divisor, cómo calcularla teóricamente, cómo interpretar las especificaciones del fabricante y cómo incluirla en un presupuesto de enlace completo, los usuarios B2B pueden tomar decisiones informadas al seleccionar e implementar soluciones de divisor PLC . Ya sea que elija un módulo de caja ABS, un casete LGX u otro estilo de empaque, se aplican los mismos principios: use 10·log10(N) como punto de partida, agregue la pérdida de inserción especificada de la hoja de datos del divisor de fibra óptica y verifique que el presupuesto del enlace resultante cumpla con sus objetivos técnicos y comerciales.
